1 . 基因编辑是对生物体基因组特定目标DNA单链进行修饰的一种基因工程技术。该技术的实施离不开Cas9的酶和向导RNA（gRNA），gRNA能将Cas9引导到特定的DNA序列上进行切割。下列有关叙述正确的是（　　）
   

A．Cas9发挥切割作用要受温度、pH的影响

B．Cas9能切断磷酸和脱氧核糖之间的连接

C．编辑不同基因所选用的gRNA碱基序列相同

D．gRNA通过与DNA进行碱基互补配对发挥作用

2 . 基因编辑包括多种在活细胞内改造DNA的转基因技术，可以通过定向断裂基因位点，并插入外源基因，达到替换原有基因的目的，也可以对原有基因进行定点修饰。下列相关推测合理的是（       ）

A．目的基因经过基因编辑后长度会增加

B．基因编辑是在细胞水平上进行的一种生物技术

C．基因编辑技术需要用限制酶切割DNA

D．基因编辑技术安全无风险

3 . CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术，Cas9基因表达的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”，在单链向导RNA（SgRNA）引导下，切割DNA双链以敲除目标基因或插入新的基因。CRISPR/Cas9基因编辑技术的工作原理如图所示，下列分析正确的是（       ）

A．构建重组质粒时，SgRNA编码序列需要插入到质粒的启动子上游

B．SgRNA和Cas9蛋白形成复合体后，其功能类似于DNA聚合酶

C．根据目标DNA设计相应的SgRNA，可实现对目标DNA的定点切割

D．CRISPR/Cas9识别目标DNA序列主要与Cas9蛋白的特异性相关

4 . 番茄是一种营养丰富、经济价值较高的双子叶作物，在我国广泛种植。中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友团队以红果番茄为材料，提出了一种利用多重基因编辑技术，靶向敲除红果番茄中控制三类相应色素合成或代谢的关键基因，快速定向创制七种不同果色番茄的策略。下图是科研人员用CRISPR/Cas9基因编辑技术定点敲除目标基因的示意图，请回答下列问题：
   
(1)研究发现CRISPR/Cas9系统广泛存在于细菌细胞内，推测该系统在细菌细胞内的作用是__________。
(2)CRISPR/Cas9基因编辑技术中，sgRNA是根据目标DNA人工设计合成的向导RNA，与核酸酶Cas9蛋白结合形成复合物。CRISPR/Cas9系统能精准识别相关基因，依据的原理是__________发生碱基互补配对；Cas9蛋白可催化__________键断裂，剪切特定DNA片段。若要在目标DNA中插入其他基因，可以利用__________将它们连接起来。
(3)研究人员利用携带着已完成编辑基因的__________侵染番茄植株，最终获得不同果色的番茄。该方法的优点是可以使目的基因导入植物细胞，并将其插入到植物细胞的染色体DNA上，从而使目的基因在植物细胞中__________。
(4)经CRISPR/Cas9基因编辑技术改造的基因结构变化属于__________（填“定向”或“不定向”）基因突变，编辑是否成功可以通过提取相关基因进行PCR扩增后经__________鉴定。

5 . 科学家卡彭蒂娜和杜德娜发现，细菌中存在清除入侵病毒DNA的功能系统，并发明了CRISPR/Cas9基因编辑技术，因此获得2020年诺贝尔化学奖。该系统主要包含向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分：sgRNA能特异性识别结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白到相应位置剪切DNA，最终实现对靶基因序列定点编辑，其工作原理如图1所示。科研人员通过诱变得到丧失剪接功能的dCas9，并建构CRISPR/dCas9系统，保留了sgRNA引导进入基因组的能力；dCas9与VP64、P65等转录激活因子融合，形成的dCas9—SAM可用于基因调控等研究。请据图回答下列问题：
   
(1)CRISPR/Cas9系统能精准识别相关基因，依据的原理是sgRNA与目标DNA发生_____；Cas9蛋白可催化_____（填化学键名称）水解，剪切特定DNA片段。CRISPR/Cas9系统广泛存在于细菌等原核生物中的生理意义是_____。
(2)将OCT4、KLF4、MYC及SOX2四个基因的sgRNA序列串联成的sgRNA质粒和dCas9—SAM质粒与磷脂等混合，形成包埋DNA脂质体，将脂质体加入到细胞系MCF7的细胞培养皿中（如图2），即可将外源DNA导入细胞中，24h后通过添加_____筛选并进行单细胞培养即可得到基因编辑后的细胞。此过程须在37℃，气体环境为_____的细胞培养箱中进行。
(3)为了获得某水稻品种的不育系，研究人员利用Cas9蛋白对该品种的TMS5基因进行编辑。首先从水稻组织中提取总RNA，经逆转录获得总cDNA，然后通过PCR技术可准确扩增出TMS5基因，原因是_____。在筛选出成功导入TMS5基因表达载体的水稻愈伤组织后，经多代培养仍能提取出TMS5基因，你认为TMS5基因是否已成功转化？_____（填“一定”或“不一定”）说明你的观点及理由：_____。

6 . 近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割（如图）。下列正确的是（       ）
   

A．向导RNA可在解旋酶催化下，以核糖核苷酸为原料合成

B．Cas9蛋白的作用是破坏DNA特定位点脱氧核苷酸之间的氢键

C．向导RNA中的识别序列可与目标DNA单链特定区域进行碱基互补配对

D．该技术由于存在脱靶等风险，可能会带来一系列安全性及伦理问题

7 . 科学家卡彭蒂耶和杜德纳因利用CRISPR/Cas9系统编辑生物的基因组DNA而被授予诺贝尔化学奖。该技术需要向细胞中加入人工合成的引导RNA和一种来自细菌的Cas9蛋白，工作原理如图所示。下列相关叙述错误的是（       ）
   

A．Cas9是一种能使磷酸二酯键发生断裂的蛋白质分子

B．细菌可凭借细胞中的CRISPR/Cas9抵抗噬菌体入侵

C．在引导RNA中存在着A-T、G-C碱基互补配对方式

D．人为改变引导RNA的序列可改变Cas9的切割部位

8 . CRISPR-Cas 9广泛存在于细菌等原核生物体内，而CRISPR-Cas9基因编辑技术是对靶向基因进行特定DNA修饰的技术。其原理是由一条单链向导RNA（sgRNA） 引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点进行切割，通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割，如图所示。

(1)Cas 9蛋白可催化_________（填化学键名称）水解，剪切特定DNA片段。CRISPR-Cas9系统广泛存在于细菌等原核生物中的生理意义是______；
(2)若α链剪切点附近序列为—TCCACAATC—，则相应的识别序列为_______，sgRNA 与目标DNA结合片段中最多含有_______种核苷酸。
(3)CRISPR/Cas9基因组编辑技术存在一定的脱靶效应：正常情况下，sgRNA通过20个核苷酸长度的引导序列与目标DNA序列发生碱基互补配对准确识别需要编辑的位点，然而有时会发生第18~20个碱基不匹配的情况，此时，Cas9可通过一个手指状的结构紧紧抓住错配区稳定住RNA-DNA双链，从而为Cas9切割DNA铺平道路，但这可能会导致Cas9在错误的基因位点切割双链DNA，从而引发潜在风险。请就如何降低脱靶效应，提出可能的思路：_________

9 . 世界首例猪肾移植人体手术成功，3天均未发生排异现象。这颗肾脏来自一头实施过基因编辑的猪。下图为基因编辑猪的培育流程，有关说法错误的是（       ）

A．对1号猪进行基因编辑时，应在其基因组中导入某种调节因子以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因

B．对2号猪使用促性腺激素使其超数排卵后，收集培养至MⅡ期的卵母细胞进行核移植

C．重组细胞还需用电刺激、Ca2+载体、乙醇等方法激活，使其完成细胞分裂和发育进程

D．图中的重组胚胎处于囊胚期，该时期的所有细胞都具有发育的全能性

10 . 下图是用CRISPR/Cas9系统对某生物B基因进行基因编辑的过程，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，Cas9蛋白的作用类似于限制酶，其机制如图所示，图中的Ⅱ片段被去除。下列说法正确的是（       ）

A．SgRNA通过与DNA分子双链互补配对引导Cas9蛋白到位

B．图中sgRNA1的碱基序列和SgRNA2的碱基序列互补

C．特异性识别DNA序列并切割特定位点功能的分子是sgRNA

D．一般sgRNA序列越短，越容易因错误结合而出现“脱靶”现象