题目内容
【题目】CRISPR-Cas9技术又称为基因编辑技术，该技术在基因的上下游各设计一条向导RNA（向导RNA1，向导RNA2），将其与含有Cas9蛋白编码基因的质粒一同转入细胞中，向导RNA（gRNA）通过碱基互补配对可以定位与靶向基因结合，Cas9蛋白会使该基因上下游的DNA双链断裂，断裂的基因上下游两端的序列连接起来，从而实现了细胞中目标基因的敲除。回答下列问题：
（1）CRISPR-Cas9系统广泛存在于细菌体内，推测该系统在细菌体内的作用是___________________。
（2）基因表达载体的启动子位于________________，是RNA聚合酶识别和结合的部位。目的基因导入受体细胞后，成功产生了Cas9蛋白和gRNA。gRNA能够定位靶向基因的原理是________________。
（3）Cas9蛋白会使该基因上下游的DNA双链断裂，由于________________，会将断裂上下游两端的序列连接起来，从而实现了细胞中目标基因的敲除。从根本上剔除老鼠细胞中的目标基因（肥胖基因），常选用________________作为改良对象，理由是________________________________________________。
（4）科学家从癌症患者血液中提取某种细胞，利用基因编辑技术加入一个帮助这种细胞定向清除癌细胞的新基因序列，然后再把这些细胞注入患者血液中，以达到杀死癌症细胞的目的，这些细胞是人体的________________细胞，由于该细胞中的PD-1蛋白会引起免疫耐受，减弱对癌细胞的定向清除作用，临床上可以通过 CRISPR-Cas9技术剔除________________，从而重新激活淋巴细胞对肿瘤细胞的攻击能力。
【答案】切割外源DNA，从而达到保护自身的目的 基因的首端 碱基互补配对 细胞中存在DNA连接酶 桑椹胚前的细胞 桑椹胚前的细胞具有发育成完整胚胎的潜能 效应T细胞 控制PD-1蛋白合成的基因
【解析】
该题主要考察了基因工程的相关知识，由于CRISPR-Cas9技术实现了对目标基因的定位和切割，所以涉及基因的切割和拼接，一般切割DNA的酶为限制性核酸内切酶，其主要来源于原核细胞。拼接DNA的工具为DNA连接酶，其可以把具有相同黏性末端的DNA片段连接起来。
（1）CRISPR-Cas9系统是原核生物定向切割DNA去除部分基因的系统，可以切割外源DNA，使之失效从而达到保护自身的目的；
（2）启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶的识别和结合位点，驱动基因转录；gRNA能够与靶向基因碱基互补配对，依据这一原理可以实现靶向定位相关基因；
（3）Cas9蛋白会使该基因上下游的DNA双链断裂，其作用类似于限制酶，会产生相同的黏性末端，而生物个体的细胞中存在DNA连接酶，会将断裂的上下游两端的序列连接起来，从而实现了细胞中目标基因的敲除；从根本上剔除老鼠细胞中的目标基因常常选择桑椹胚前的细胞，该部分细胞具有较强的全能性，具有发育成一个完整胚胎的潜能，因此对该时期的细胞进行改造，可以使得发育成的个体不含有目标基因；
（4）对癌细胞的清除主要依靠效应T细胞来完成，使用基因编辑技术加入一个帮助效应T细胞定向清除癌细胞的新基因序列，然后再把效应T细胞注入患者血液中，可以达到杀死癌症细胞的目的；由于PD-1蛋白会引起免疫耐受，所以使用CRISPR-Cas9技术剔除控制PD-1蛋白合成的基因，可以消除PD-1蛋白会引起免疫耐受，从而激活淋巴细胞的攻击力。
