Question

【題目】CRISPR—Cas9是細菌和古細菌在長期演化過程中形成的一種適應性免疫防御機制，可用來對抗入侵的病毒及外源DNA，受此機制啟發，科學家們研發了CRISPR—Cas9基因編輯技術，這是一種對靶向基因進行特定DNA修飾的技術，其原理是由一個向導RNA分子引導核酸內切酶Cas9到一個特定的基因位點進行切割。通過設計向導RNA中20個堿基的識別序列，可人為選擇DNA上的任一目標位點進行切割（見下圖）。

（1）CRISPR—Cas9基因編輯復合體中Cas9蛋白是由相應基因指導，在細胞的__________中合成的，其工作原理是特異性的切斷目標DNA的_____________（填具體部位）；向導RNA中的識別序列與目標DNA的識別遵循______________原則，該復合體中，決定其在DNA上切割位點的是_______________。

（2）中國科學家從肺癌患者血液中提取某種細胞，利用CRISPR—Cas9基因編輯技術加入一個幫助這種細胞定向清除腫瘤的新基因序列，然后再把這些細胞注入患者的血液，以達到殺死癌細胞的目的。這些細胞應該是人體的___________，這種治療方法屬于__________（填“體內”或“體外”）基因治療。

（3）分析上述信息可知，CRISPR—Cas9基因編輯技術與早期基因工程相比最明顯的優勢是___________________________________。

Answer 1

【答案】核糖體 磷酸二酯鍵 堿基互補配對 向導RNA中的識別序列 T淋巴細胞 體外 CRISPR—CaS9基因編輯技術可人為地選擇DNA上的目標位點進行切割，目的性更強

【解析】

1、基因工程的工具：

（1）限制酶：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。

（2）DNA連接酶：連接的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。

（3）運載體：常用的運載體：質粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒。

2、緊扣題干信息“通過設計向導RNA中20個堿基的識別序列，可人為選擇DNA上的目標位點進行切割”準確答題。

（1）CRISPR—Cas9基因編輯復合體中Cas9蛋白是由相應基因指導，在細胞的核糖體中合成的，其工作原理是特異性的切斷目標DNA的磷酸二酯鍵；向導RNA中的識別序列與目標DNA的識別遵循堿基互補配對原則，該復合體中，決定其在DNA上切割位點的是向導RNA中的識別序列。

（2）這種細胞定向清除腫瘤的新基因序列，然后再把這些細胞注入患者的血液，以達到殺死癌細胞的目的。這些細胞可以殺死癌細胞可判斷其應該是人體的T淋巴細胞，這種治療方法屬于體外基因治療。

（3）分析上述信息可知，與早期基因工程相比，CRISPR—Cas9基因編輯技術可以對特定位點進行編輯，故其最明顯的優勢是可人為地選擇DNA上的目標位點進行切割，目的性更強。