题目内容

13．新一代基因编辑工具由 Cas9（一种限制性核酸内切酶）和向导 RNA 构成．该复合体能与 DNA 分子上的特定序列结合，并在合适位点切断 DNA 双链（如图所示）．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，从而实现基因编辑．

请回答：
（1）在将编码 Cas9 的基因导入真核细胞的转基因操作中，若控制合成 Cas9 的基因序列已知，可用化学方法合成目的基因，再构建含目的基因的重组DNA分子导入真核细胞，该过程中需要使用的酶是C（A．限制性核酸内切酶B．DNA 连接酶  C．限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶D．DNA 聚合酶）．上述转基因操作成功的标志
控制Cas9基因的表达成功．
（2）如图所示，基因编辑工具发挥作用时，向导 RNA 分子的序列与基因组 DNA 中特定碱基序列因为碱基序列互补所以能结合在一起，然后由 Cas9 催化磷酸二酯键键断裂，从而使 DNA 分子断裂．
（3）一般来说，在使用基因编辑工具对不同基因进行编辑时，应使用 Cas9 和不同（填“相同”或“不同”）的向导 RNA 进行基因的相关编辑．

分析 1、中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译．后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径．
2、基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定．

解答 解：（1）若控制合成 Cas9 的基因序列已知，可用化学方法合成目的基因，再构建含目的基因的重组DNA分子导入真核细胞，该过程中需要使用限制性核酸内切酶和DNA 连接酶．上述转基因操作成功的标志控制Cas9基因的表达成功．
（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碱基序列互补所以能结合在一起．要使DNA分子断裂，需要由Cas9催化脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键水解．
（3）根据碱基互补配对原则，在使用CRISPR/Cas9系统对不同基因进行编辑时，应使用Cas9和不同的sgRNA进行基因的相关编辑．
故答案为：
（1）化学  含目的基因的重组DNA分子  C   控制Cas9基因的表达成功
（2）碱基序列互补    磷酸二酯键
（3）不同

点评 本题考查了基因工程的有关知识，要求考生能够掌握基因工程的操作步骤，识记基因工程的操作工具，能够结合图示以及所学知识准确答题，难度适中．

练习册系列答案
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第一步：将等量的三种品系酵母菌分别接种在酒精浓度为6%、8%、10%、12%的液体培养基中．
第二步：使用一定的方法收集各组酵母菌产生的气体，记录产气量，比较三种品系酵母菌耐酒精能力．
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