CRISPR/Cas9基因編輯技術可以按照人們的意愿精準剪切、改變任意靶基因的遺傳信息，對該研究有突出貢獻的科學家被授予2020年諾貝爾化學獎。其原理是由一條單鏈向導RNA（SgRNA）引導Cas9蛋白到一個特定的基因位點進行切割，從而達到基因定點敲除、敲入、突變的目的。通過設計向導RNA中20個堿基的識別序列，可人為選擇DNA上的目標位點進行切割（如圖所示）。
（1）CRISPR/Cas9基因編輯技術中，SgRNA是根據靶基因設計的引導RNA，準確引導Cas9切割與SgRNA配對的靶基因DNA序列。Cas9借助向導RNA對目標DNA分子進行精準定位，依賴于向導RNA識別序列與目標DNA之間的堿基互補配對向導RNA識別序列與目標DNA之間的堿基互補配對；Cas9蛋白能對目標位點進行準確切割，是因為Cas9蛋白能識別特定核苷酸序列并在特定位點斷開磷酸二酯鍵（Cas9蛋白具有專一性）Cas9蛋白能識別特定核苷酸序列并在特定位點斷開磷酸二酯鍵（Cas9蛋白具有專一性），由此可見，Cas9在功能上屬于限制性核酸內切限制性核酸內切酶。
（2）在使用Cas9對不同目標DNA進行編輯時，應使用Cas9蛋白和不同不同（填“相同”或“不同”）的向導RNA進行基因編輯。在設計向導RNA識別序列時，若目標DNA的a鏈切點附近序列為…GAATCTCCA…，則向導RNA上識別序列為……GAAUCUCCA…………GAAUCUCCA……。
（3）已知玉米中賴氨酸含量較低，原因是與賴氨酸合成過程中的兩個關鍵酶--天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的活性，受細胞內賴氨酸濃度影響較大。當賴氨酸濃度達到一定量時就影響這兩種酶的活性，從而使賴氨酸含量很難提高，不能滿足需求?，F使用CRISPR/Cas9基因編輯技術對天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶基因進行改造，首先需要構建由啟動子、Cas9白基因和SgRNA基因Cas9白基因和SgRNA基因（目的基因）、標記基因、終止子等組成的基因表達載體，然后使用基因槍法（農桿菌轉化）基因槍法（農桿菌轉化）法導入玉米細胞，完成轉化后CRISPR/Cas9系統可在玉米體細胞中特定的基因位點改寫遺傳信息，再經植物組織培養植物組織培養技術培育成賴氨酸高產的玉米植株。
【考點】基因工程的操作過程綜合．
【答案】向導RNA識別序列與目標DNA之間的堿基互補配對；Cas9蛋白能識別特定核苷酸序列并在特定位點斷開磷酸二酯鍵（Cas9蛋白具有專一性）；限制性核酸內切；不同；……GAAUCUCCA……；Cas9白基因和SgRNA基因；基因槍法（農桿菌轉化）；植物組織培養
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：25引用：2難度：0.7
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（1）基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以從基因文庫中獲得。基因文庫包括和。
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