CRISPR／Cas9系统作为新一代基因编辑工具，具有操作简便、效率高、成本低的特点。该系...

CRISPR／Cas9系统作为新一代基因编辑工具，具有操作简便、效率高、成本低的特点。该系统由Cas9和单导向RNA(sgRNA)构成。Cas9是一种核酸内切酶，它和sgRNA构成的复合体能与DNA分子上的特定序列结合，并在PAM序列(几乎存在于所有基因)上游切断DNA双链(如下图所示)。DNA被切断后，细胞会启动DNA损伤修复机制。在此基础上如果为细胞提供一个修复模板，细胞就会按照提供的模板在修复过程中引入片段插入或定点突变，从而实现基因的编辑。

（1）真核细胞中没有编码Cas9的基因，可利用基因工程的方法构建_____________，将Cas9基因导入真核细胞。Cas9是在细胞中的____________合成的，而sgRNA的合成需要____________酶的催化。

（2）如图所示，CRISPR/Cas9系统发挥作用时，sgRNA分子的序列与基因组DNA中特定碱基序列因为___________所以能结合在一起，然后由Cas9催化____________水解，从而使DNA分子断裂。

（3）一般来说，在使用CRISPR/Cas9系统对不同基因进行编辑时，应使用Cas9和_____________（填“相同”或“不同”）的sgRNA进行基因的相关编辑。

（4）通过上述介绍，你认为基于CRISPR/Cas9系统的基因编辑技术在_________等方面有广阔的应用前景。（至少答出两点）

高三生物综合题中等难度题查看答案及解析

近年诞生的 CRISPR／Cas9基因编辑技术可进行基因定点编辑。 CRISPR／Cas9系统主要包括Cas9（核酸内切酶）和向导RNA，其原理是由向导RNA引导Cas9到一个特定的基因位点进行切割。（上述过程见下图）。下列相关叙述正确的是

A. CRISPR／Cas的组成物质是在核糖体上合成的

B. 向导RNA的合成需要逆转录酶的参与

C. 基因的定点编辑过程只涉及碱基A－U，G—C互补配对

D. 切割后形成的每个DNA片段均含有两个游离的磷酸基团

高三生物单选题中等难度题查看答案及解析

近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见右图）。下列相关叙述错误的是

A. Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成

B. 向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则

C. 向导RNA可在逆转录酶催化下合成

D. 若α链剪切点附近序列为……TCCACAATC……

则相应的识别序列为……UCCACAAUC……

高三生物选择题中等难度题查看答案及解析

近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（如图）。下列相关叙述错误的是（　　 ）

A.Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成

B.向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则

C.向导RNA可在逆转录酶催化下合成

D.若α链剪切位点附近序列为……TCCAGAATC……则相应的识别序列为……UCCAGAAUC……

高三生物单选题中等难度题查看答案及解析

近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见右图）。下列相关叙述错误的是

A. Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成

B. 向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则

C. 向导RNA可在逆转录酶催化下合成

D. 若α链剪切点附近序列为……TCCAGAATC……

则相应的识别序列为……UCCAGAAUC……

高三生物选择题中等难度题查看答案及解析

近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20 个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见下图）。下列相关叙述错误的是（　　　 ）

A．Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成

B．向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则

C．向导RNA可在逆转录酶催化下合成

D．若α链剪切点附近序列为……TCCAGAATC……

则相应的识别序列为……UCCAGAAUC……

高三生物选择题中等难度题查看答案及解析

CRISPR/Cas9系统基因编辑技术是近年来颇受关注的一项新技术。该基因表达系统主要包含引导RNA和Cas9蛋白两个部分，引导RNA能识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA，最终实现对靶基因序列的编辑。研究人员试图用CRISPR/Cas9系统对水稻产量基因Q基因进行编辑，请回答下列问题：

（1）研究发现，CRISPR/Cas9仅存在于原核生物，故需借助____________技术才能在水稻细胞中发挥作用。Cas9蛋白与_____________酶的功能相似。

（2）首先依据___________的部分序列设计DNA片段A（负责编码相应引导RNA），再将片段A与含有Cas9基因的质粒B连接，以构建编辑水稻Q基因的CRISPR/Cas9系统基因表达载体（如图所示）。位点Ⅰ、位点Ⅱ分别表示_____________酶切位点。

（3）质粒B大小为2.5kb（位点Ⅰ与位点Ⅱ相隔60b），经酶切后的片段A大小为0.5kb（千碱基对），连接形成的表达载体大小为___________kb。

（4）常用农杆菌转化法将目的基因导入水稻受体细胞，依据农杆菌的侵染特点，目的基因将插入到Ti质粒的_______上，经过转化作用，进入水稻细胞，并将其插入到____________，从而使其得以维持稳定和表达。

（5）CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成脱靶，试从引导RNA的角度分析脱靶的原因_________________________________________________。

高三生物综合题中等难度题查看答案及解析

CRISPR/Cas9系统基因编辑技术是近年来颇受关的一项新技术。该基因表达系统主要包含引RNA和Cas9蛋两个部分，引导RNA能识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA，最终实现对靶基因序列的编辑。研究人员试图CRISPR/Cas9系统对水稻产量基因Q基因进行编辑，请回答下列问题：

（1）研究发现，CRISPR/Cas仅存在于原核生物，故需借助__________技术才能在水稻细胞中发挥作用。Cas9蛋白与__________酶的功能相似。

（2）首先依据__________的部分序列设计DNA片段A（负责编码相应引导RNA），再将片段A与含有Cas9基因的质粒B连接，以构建编辑水稻Q基因的CRISPR/Cas9系统基因达载体（如图所示），该过程中需要用到的两类工具酶有________________。

（3）质粒B大小为2．5kb（位点Ⅰ与位点Ⅱ相隔60b），经酶切后的片段A大小为0．5kb（千碱基对），连接形成的表达载体大小为__________kb。

（4）常用农杆菌转化法将目的基因导入水稻受体细胞，依据农杆菌的侵染特点，目的基因将插入到Ti质粒的__________上，经过转化作用，进入水稻细胞，并将其插入到__________，从而使其得以维持稳定和表达。

（5）CRISRP/Cas基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成脱靶，试从引导RNA的角度分析脱靶的原因____________________。

高三生物综合题困难题查看答案及解析

CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白（一种核酸酶）和sgRNA（向导RNA）构成的RNA-蛋白复合体，可利用sgRNA识别并结合特定DNA序列，引导Cas9蛋白对目的基因进行编辑（如图所示）。RuBisCo是参与光合作用的关键酶，研究人员拟利用CRISPR/Cas9技术对大豆细胞RuBisCo基因进行定点编辑，以达到提高CO2利用率的目的，回答下列问题：

（1）利用CRISPR/Cas9系统进行基因编辑时，Cas9蛋白可催化_______________（化学键名称）水解，剪切特定DNA片段，因此Cas9蛋白的这一功能与_______________酶相似。

（2）用于编辑不同基因的CRISPR/Cas9复合物中sgRNA碱基序列不同，因此首先要确定RuBisCo基因中的待编辑序列，根据_______________原则设计引物，通过_______________技术扩增相应的基因序列，作为编码特定sgRNA的模板。该技术所需的Taq酶特点是_______________，能使整个反应体系中DNA解链、退火、链的延伸都能快速进行。

（3）将扩增获得的DNA片段与_______________基因共同导入到质粒载体，构建CRISPR/Cas9表达载体，将构建成功的表达载体通过_______________方法，导入大豆细胞。若检测到受体细胞中组成RuBisCo酶的氨基酸_______________发生了符合预期的改变，则表明基因编辑成功。

（4）CRISPR/Cas9系统在定点编辑基因时仍存在一个最大的弊端，就是有很大概率会造成其他一些非目的基因序列的错误剪接和编辑，请尝试分析其原因_______________。

高三生物综合题中等难度题查看答案及解析

2018年11月26日世界首例基因编辑婴儿诞生，在国际上引发热议。近年诞生的具有划时代意义的 CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如下图)。下列相关叙述正确的是

A. 若链剪切点附近序列为 －TCCAGAATC－，则相应的识别序列为－AGGUCUUAG－

B. 向导RNA的基本组成单位是脱氧核苷酸

C. 向导RNA可在DNA聚合酶催化下合成

D. Cas9蛋白可以打开磷酸二酯键

高三生物单选题中等难度题查看答案及解析