1 . 2022年1月7日，马兰里医学中心成功将猪心脏移植到一名57岁的心脏病患者身上，虽然这颗心脏仅仅存活了2个月，但仍然为异种器官移植的可行性提供了可观的数据。为了降低免疫排斥反应，研究者借助CRISPR/Cas9技术对移植的猪心脏进行了基因编辑。CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割、其机制如图所示。下列说法错误的是（       ）

   

A．sgRNA通过与目标DNA序列互补配对引导Cas9蛋白到位

B．有时sgRNA会因错误结合而出现“脱靶”现象，一般sgRNA序列越短，脱靶率越低

C．Cas9蛋白作用于磷酸二酯键

D．通过CRISPR/Cas9技术敲除猪心脏的某个抗原蛋白基因，至少需要设计两个序列不同的sgRNA

2 . 2020年诺贝尔化学奖颁给了开发基因组编辑方法的两位女科学家，CRISPA/Cas9基因编辑技术可对基因进行定点编辑，其原理是由一条单链导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割，示意图如下。下列叙述错误的是（　　）
   

A．向导RNA可识别、切割DNA上的目标位点

B．单链向导RNA与识别序列，通过氢键连接

C．引入供体DNA分子插入切割点，可以对基因进行定向改造

D．生物体自身存在的修复系统能将断裂上下游两端的序列连接起来，实现目标基因的敲除

3 . CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA（SgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，SgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，其机制如图所示。下列说法正确的是（　　）

   

A．Cas9蛋白相当于限制酶，切割特定基因位点的脱氧核糖和碱基之间的化学键

B．向导RNA可以在逆转录酶的催化下合成，合成的原料包括四种核糖核苷酸

C．CRISPR/Cas9基因编辑技术有时会因SgRNA错误结合而出现“脱靶”现象，一般SgRNA序列越长，脱靶率越低

D．对不同目标DNA进行编辑时，使用Cas9蛋白和相同的sgRNA进行基因编辑

4 . 科研人员采用CRISPR/Cas9基因编辑技术，探究敲除SIMAPK4基因对番茄果实抗冻性的影响。CRISPR/Cas9基因编辑技术可实现对基因组特定位点的靶向编辑（工作原理如图所示），其中Cas9蛋白由Cas9基因指导合成sgRNA是单链RNA．请回答下列问题：
   
(1)据图分析，CRISPR/Cas 9基因编辑技术可实现靶向编辑的原因是_______。但该技术有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”，实验发现sgRNA的序列长短影响成功率，越短脱靶率越______（填“高”或“低”）。
(2)Cas9蛋白在功能上属于______酶，切割的是DNA中的______键。番茄细胞中不具有Cas9蛋白和sgRNA及相关基因。在敲除SIMAPK4基因前，科研人员需要构建SIMAPK4基因编辑载体，从而合成Cas9蛋白和sgRNA．构建好的SIMAPK4基因编辑载体需要满足的条件：____（答出两点即可）。
(3)构建好的基因编辑载体进入番茄细胞常用的方法有______（答出一点即可）。已知SIMAPK4基因编辑载体上有潮霉素抗性基因（HPT），且野生植株不含有HPT基因。请写出通过PCR技术筛选SIMAPK4基因被敲除的番茄的实验思路：_______。

5 . CRISPR/Cas9是一种生物学工具，能够通过“剪切和连接”脱氧核糖核酸（DNA）序列的机制来编辑基因组。这套系统源自细菌的防御机制，是一种对任何生物基因组均有效的基因编辑工具。CRISPR/Cas9基因组编辑系统由向导RNA（也叫sgRNA）和Cas9蛋白组成，向导RNA识别并结合靶基因DNA.Cas9蛋白切断双链DNA使其形成两个末端。这两个末端通过“断裂修复”重新连接时通常会有个别碱基对的插入或缺失，从而实现基因敲除，如图所示。CRISPR/Cas9基因组编辑技术有时存在编辑出错而造成脱靶。下列叙述正确的是（　　）
   

A．Cas9蛋白能作用于脱氧核糖和碱基之间的化学键

B．对不同目标DNA进行编辑时，使用Cas9蛋白和相同的sgRNA进行基因编辑

C．CRISPR/Cas9基因组编辑系统使细菌获得抵抗溶菌酶或抗生素的能力

D．其他DNA序列含有与 sgRNA互补配对的序列，会造成 sgRNA错误结合而脱靶

7 . 不同动物细胞膜表面的分子标签（MHC，主要组织相容性抗原）具有特异性，使得即使在相同抗原的刺激下，与人类相比，所产生的免疫反应也有很大的差异性，为此，构建人MHC转基因小鼠模型并应用于疫苗研发，具有重要的价值。如图是人MHC转基因小鼠模型的构建过程。

(1)过程①用__________处理可以获取更多的卵（母）细胞，过程③所用的技术是___________。将早期胚胎植入代孕母鼠前，需对受体进行______________。
(2)图中X表示__________过程。从基因组数据库中查询人MHC的mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成_________用于PCR扩增，PCR扩增过程第一轮循环的模板是______________。
(3)通过上述途径和杂交选育虽然可获得含有人源MHC基因的纯合子代小鼠，但该模型小鼠还不是理想的模型动物，理由是____________________，表达的产物会干扰疫苗的筛选或评价。欲获得理想的模型动物，后续的实验设想是______________________。

9 . 2022年1月7日，美国一名叫戴维·贝内特的病人在某医学中心成功接受了猪心脏的移植手术。据此医学中心介绍，移植手术中使用的猪已经过基因改造，其中包括研究人员将猪体内3个会引起人类对猪器官产生排异反应的基因如GGTA1基因等用CRISPR/Cas9等基因编辑技术进行“敲除”。CRISPR/Cas9 基因编辑技术能对基因进行定点编辑，其原理是CRISPR/Cas9 系统中的向导RNA可借助识别序列（20个碱基）引导Cas9蛋白到达特定的基因位点进行切割（如下图）。请回答：

(1)向导RNA可识别并与目标DNA特异性结合，若识别序列为…UCCAAAUC…，则DNA对应区域α链的碱基序列为_____。基因工程的基本工具中，Cas9蛋白相当于_____酶，可催化_____（填化学键名称）水解。一般来说，编辑不同目标DNA应使用_____（填“相同”或“不同”）的向导RNA．实验发现，非基因编辑对象也可能含有与向导RNA配对的碱基序列，造成向导RNA与之结合而脱靶。由此可推，向导RNA的序列长短与基因编辑技术成功率的关系是：_____。
(2)2018年，某科研团队曾将体外受精的人受精卵进行基因编辑，声称获得出生后即能天然抵抗艾滋病的个体，这是122名科学家联名表示坚决反对和强烈谴责的“基因编辑婴儿”事件。此团队因共同非法实施以生殖为目的的人类遗传基因编辑和生殖医疗活动，构成非法行医罪，分别被依法追究刑事责任。中国政府对生殖性克隆人的“四不政策”是不赞成、不允许、不支持_____任何生殖性克隆人的研究。与此同时，有部分专家指出，这样的基因编辑婴儿是否真的天生具有抗HIV能力，还不能完全确定，做出此判断的原因是_____。

10 . 以下属于基因编辑技术的是：（       ）

A．CRISPR/Cas9	B．锌指核酸内切酶（ZFN）
C．类转录激活因子效应物核酸酶（TALEN）	D．RNA干扰技术