题目内容
【题目】科学家发现细菌中存在清除入侵病毒DNA的功能系统，并发明了CRISPR/Cas9基因编辑技术。该系统主要包含向导RNA和Cas9蛋白两个部分，能特异性识别并结合特定的DNA序列，从而引导到相应位置并剪切DNA，最终实现对靶基因序列的编辑。请回答下列问题：
（1）图为CRISPR/Cas9系统作用示意图，该系统行使切割特定位点功能的分子是_______。向导RNA与DNA识别并结合的原理是______________。
（2）CRISPR/Cas9系统广泛存在于原核生物中，细菌这种清除入侵病毒DNA的生理意义是______。
（3）一些科研者开展人类基因编辑研究，如免疫艾滋病基因编辑婴儿。首先，构建编辑遗传病基因的CRISPR/Cas9系统基因表达载体，并采用______法将该基因表达载体导入受精卵中，发育良好的早期胚胎通过胚胎移植到代孕个体中，即可实现“基因完美的定制人”。结合已有知识，基因编辑技术与转基因技术所利用的遗传学原理均是_________。在这些研究中，外源基因能与受体细胞DNA成功拼接的原因是_______________。
（4）CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成脱靶，实验发现RNA的序列长短影响成功率，越短脱靶率越高。试分析脱靶最可能的原因____________。
【答案】Cas9蛋白 碱基互补配对原则 防止外源基因插入并表达，保证了细菌遗传性状的稳定 显微注射法 基因重组 两者都具有共同的结构和化学组成 其他DNA序列也含有与向导RNA互补配对的序列，造成向导RNA错误结合而脱靶
【解析】
由题意“CRISPR/Cas9主要包含向导RNA和Cas9蛋白两个部分，能特异性识别并结合特定的DNA序列，从而引导到相应位置并剪切DNA，最终实现对靶基因序列的编辑”，结合CRISPR/Cas9系统作用示意图可知，该系统的工作原理是系统的向导RNA能特异识别相关基因并结合后通过 Cas9蛋白定点切割。
（1）由题意可知，CRISPR/Cas9系统中向导RNA通过碱基互补配对原则与DNA特定序列识别并结合，由Cas9蛋白行使切割特定位点的功能。
（2）CRISPR/Cas9系统广泛存在于原核生物中，细菌这种清除入侵病毒DNA的生理意义是防止外源基因插入并表达，保证了细菌遗传性状的稳定。
（3）将基因表达载体导入动物受精卵常用显微注射法。基因编辑技术与转基因技术所利用的遗传学原理均是基因重组。由于外源基因与受体细胞的DNA都具有共同的结构和化学组成，所以外源基因能与受体细胞DNA成功拼接。
（4）基因编辑过程向导RNA识别目标DNA的序列，若其他基因中有可被向导RNA识别的序列（与向导RNA识别序列互补的序列），则基因编辑过程中就可能会产生“脱靶”现象，当RNA的序列越短，编辑基因和其他基因中共同含有向导RNA识别的序列的可能性越大，所以向导RNA识别的错误率越高，导致脱靶率越高。
