Question

【題目】新一代基因編輯工具由Cas9（一種限制性核酸內(nèi)切酶）和向?qū)�RNA構(gòu)成。該復(fù)合體能與DNA分子上的特定序列結(jié)合，并在合適位點(diǎn)切斷DNA雙鏈（如下圖所示）。DNA被切斷后，細(xì)胞會(huì)啟動(dòng)DNA損傷修復(fù)機(jī)制，在此基礎(chǔ)上如果為細(xì)胞提供一個(gè)修復(fù)模板，細(xì)胞就會(huì)按照提供的模板在修復(fù)過(guò)程中引入片段插入或定點(diǎn)突變，從而實(shí)現(xiàn)基因編輯。

請(qǐng)回答：

（1）在將編碼Cas9的基因?qū)�入真核�?xì)胞的轉(zhuǎn)基因操作中，若控制合成Cas9的基因序列已知，可用___方法合成目的基因，再構(gòu)建___導(dǎo)入真核細(xì)胞，該過(guò)程中需要使用的酶是__

A．限制性核酸內(nèi)切酶 B．DNA連接酶 C．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 D．DNA聚合酶

上述轉(zhuǎn)基因操作成功的標(biāo)志是__ 。

（2）如圖所示，基因編輯工具發(fā)揮作用時(shí)，向?qū)�RNA分子的序列與基因組DNA中特定堿基序列因?yàn)?/span>___所以能結(jié)合在一起，然后由Cas9催化__鍵斷裂，從而使DNA分子斷裂。

（3）一般來(lái)說(shuō)，在使用基因編輯工具對(duì)不同基因進(jìn)行編輯時(shí)，應(yīng)使用Cas9和___（填“相同”或“不同”）的向?qū)�RNA進(jìn)行基因的相關(guān)編輯。

Answer 1

【答案】 化學(xué) 含目的基因的重組DNA分子 C 合成Cas9（ 控制Cas9基因的成功表達(dá)） 堿基互補(bǔ) 磷酸二酯鍵 不同

【解析】試題分析：基因工程技術(shù)的基本步驟：①獲取目的基因；②形成重組DNA分子，這是基因工程的核心步驟，形成的重組DNA分子包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等；③將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞；④目的基因的檢測(cè)與鑒定。

（1）若控制合成 Cas9 的基因序列已知，可用化學(xué)方法合成目的基因，再構(gòu)建含目的基因的重組DNA分子導(dǎo)入真核細(xì)胞，該過(guò)程中需要使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA 連接酶。上述轉(zhuǎn)基因操作成功的標(biāo)志控制Cas9基因的表達(dá)成功。

（2）如圖所示，CRISPR/Cas9系統(tǒng)發(fā)揮作用時(shí)，sgRNA分子的序列與基因組DNA中特定堿基序列因?yàn)閴A基序列互補(bǔ)所以能結(jié)合在一起；要使DNA分子斷裂，需要由Cas9催化脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵水解。

（3）根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，在使用CRISPR/Cas9系統(tǒng)對(duì)不同基因進(jìn)行編輯時(shí)，應(yīng)使用Cas9和不同的向?qū)�RNA進(jìn)行基因的相關(guān)編輯。