Question

13．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)?nbsp;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（如圖所示）．DNA 被切斷后，細(xì)胞會啟動 DNA 損傷修復(fù)機(jī)制，在此基礎(chǔ)上如果為細(xì)胞提供一個修復(fù)模板，細(xì)胞就會按照提供的模板在修復(fù)過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，該過程中需要使用的酶是C（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
控制Cas9基因的表達(dá)成功．
（2）如圖所示，基因編輯工具發(fā)揮作用時，向?qū)?nbsp;RNA 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，然后由 Cas9 催化磷酸二酯鍵鍵斷裂，從而使 DNA 分子斷裂．
（3）一般來說，在使用基因編輯工具對不同基因進(jìn)行編輯時，應(yīng)使用 Cas9 和不同（填“相同”或“不同”）的向?qū)?nbsp;RNA 進(jìn)行基因的相關(guān)編輯．

Answer 1

分析 1、中心法則：（1）遺傳信息可以從DNA流向DNA，即DNA的復(fù)制；（2）遺傳信息可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯．后來中心法則又補(bǔ)充了遺傳信息從RNA流向RNA以及從RNA流向DNA兩條途徑．
2、基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的獲取，②基因表達(dá)載體的構(gòu)建，③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，④目的基因的檢測與鑒定．

解答 解：（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，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)配對原則，在使用CRISPR/Cas9系統(tǒng)對不同基因進(jìn)行編輯時，應(yīng)使用Cas9和不同的sgRNA進(jìn)行基因的相關(guān)編輯．
故答案為：
（1）化學(xué)  含目的基因的重組DNA分子  C   控制Cas9基因的表達(dá)成功
（2）堿基序列互補(bǔ)    磷酸二酯鍵
（3）不同

點(diǎn)評 本題考查了基因工程的有關(guān)知識，要求考生能夠掌握基因工程的操作步驟，識記基因工程的操作工具，能夠結(jié)合圖示以及所學(xué)知識準(zhǔn)確答題，難度適中．