1 . CRISPR/Cas9基因编辑技术可以按照人们的意愿精准剪切、改变任意靶基因的遗传信息，从而达到基因定点敲除、插入、突变的目的。在该基因编辑技术中，sgRNA是根据靶基因设计的引导RNA，准确引导Cas9切割与sgRNA配对的靶基因DNA序列。请回答下列问题：
(1)Cas9可准确切割与sgRNA配对的靶基因DNA序列，由此可见，Cas9在功能上属于______酶，该过程体现了酶具有______性；此外，Cas9可准确切割靶基因DNA序列还依赖于sgRNA与靶基因DNA序列之间的___________。
(2)sgRNA是人工合成的一段能与靶基因互补配对的特殊序列，由23个连续的碱基组成。研究发现，sgRNA有时会出现脱靶问题，试分析其原因可能是________；解决措施是_________。
(3)为了实现某基因的特异性敲除，如图1所示，科学家将含有3个不同的但靶向相同基因的sgRNA编码基因的重组质粒组装到具有特殊元件的载体上，形成新的重组质粒。

注：eflap是能够驱动基因广泛表达的启动子；EGFP是增强型绿色荧光蛋白基因；I-SecI是归位内切酶，可将质粒随机插入目标生物的基因组中。
理论上，一个sgRNA便能实现靶基因的敲除，请分析构建图1所示重组质粒的优势：____________(答出两点)。
(4)为筛选特定D基因“敲除”的果蝇，在D基因的DNA断裂位点插入绿色荧光蛋白基因(EGFP)需构建携带有绿色荧光蛋白基因的供体质粒。把EGFP基因和His标签基因(His标签由6个组氨酸组成)连接起来构建融合基因并构建重组质粒，图2为载体、EGFP基因的结构、不同限制酶的识别序列及切割位点，欲将标签基因连接在绿色荧光蛋白基因(EGFP)编码区的首端，已知组氨酸的密码子为CAU，起始密码子为AUG。

①写出His基因模板链的碱基序列：5'-___________________________-3'。
②为构建融合基因并将其插入载体科研人员设计了一对与EGFP基因编码区两端序列互补配对的引物，设计时需在引物_______(填“A”或“B”)的5'端增加相应的限制酶识别序列和His基因的编码序列，请写出该引物开头的12个碱基序列：5'-_________-3'。

2 . 我国科学家首次成功在猪胚胎中培育出了含有人类细胞的肾脏。科学家首先利用基因编辑技术培育出肾脏缺陷的猪胚胎，然后将多个人源诱导多能干细胞（iPS细胞）注射入早期胚胎中构建嵌合胚胎，培养一段时间后，胚胎被植入代孕母猪获得嵌合猪胎，最终培育拥有人细胞且功能正常的肾脏。下列有关叙述正确的是（       ）

A．iPS，细胞在理论上可发育成任何一种组织器官

B．移植处于原肠胚期的胚胎可提高移植成功率

C．常通过饲喂含性激素的饲料以促进母猪超数排卵

D．在嵌合猪胎的组织细胞内含有人和猪的染色体

3 . 研究人员利用最新基因编辑工具CRISPR/Cas9，成功敲除了比格犬的载脂蛋白E（APOE）基因，培育出动脉粥样硬化疾病模型犬“苹果”。利用“苹果”腹部皮肤体细胞作为样本，建立细胞系，取其细胞核注入比格犬去核卵母细胞中，形成早期胚胎后进行胚胎移植，得到了我国首只克隆犬“龙龙”。如图为克隆犬“龙龙”诞生的流程图，回答下列问题：

   

(1)CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白和sgRNA构成的RNA-蛋白复合体，其中的_________负责识别并结合特定DNA序列，引导Cas9蛋白对目的基因进行编辑，在实践中发现该系统有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”的现象，实验发现sgRNA的序列长短影响成功率，sgRNA序列越长脱靶率越_____________（填“高”或“低”）。
(2)取“苹果”的皮肤细胞，并进行体细胞建系。皮肤细胞在培养过程中，首先应保证其处于______________的环境，除了适宜的营养物质、温度等条件外，还需要一定的气体环境是____________。
(3)为了获得较多的卵母细胞，需要对供体实验比格犬注射_______________，获得的卵母细胞应在体外培养到_______________期。在对卵母细胞去核时，可采用的方法有________________________（至少答出两种）。
(4)克隆本质上是一种无性繁殖，该过程的最后一道工序是胚胎移植，其实质是________________。胚胎移植前，需对供、受体犬进行_____________处理，为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。重构胚通常需要发育到_____________阶段才能进行胚胎移植。

4 . 农作物在盐碱胁迫下产生过量的H₂O₂会破坏细胞结构，导致减产或植株死亡。某农作物可通过AT1蛋白调节细胞膜上PIP2s蛋白的磷酸化水平，影响H₂O₂的跨膜转运，作用机理如图所示。回答下列问题：
   
(1)PIP2s蛋白也可作为水通道蛋白，其转运水分子的方式属于____。
(2)据图可知，AT1蛋白与Cβ蛋白（细胞生命活动的必需蛋白）结合后，PIP2s蛋白磷酸化水平______（填“升高”、“降低”或“不变”），进而______（填“促进”或“抑制”）H₂O₂外排，导致细胞抗氧化胁迫能力减弱，最终死亡。
(3)已知CRISPR/Cas9基因组编辑技术可以实现基因的敲入和敲除。为提高盐碱地农作物粮食产量，请综合上述信息，尝试利用基因工程技术提出一条培育耐盐碱农作物的方法并解释其原因______。
(4)另有研究发现，对盐碱地中生长的某农作物施用药物X，一段时间后测得细胞内多糖与可溶性糖的比例发生改变，试推测药物X能提高农作物的吸水能力从而耐盐碱的原因是___。

5 . 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技术编辑基因有时会因SgRNA错误结合而出现“脱靶”现象，一般SgRNA序列越短，脱靶率越低

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

7 . 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

8 . CRISPR相关基因位于细菌中。当外源DNA入侵细菌时，细菌将其作为新的“间隔序列”整合到自己的基因组中，从而使CRISPR相关基因能“记住”攻击过自己的外源基因，当再次遇到该外源基因时能对其进行识别、定位和剪切，以达到保护自身的目的。相关作用过程如图所示，其中crRNA为CRISPR相关基因的转录产物，其与Cas酶结合就能起到基因剪辑的作用。回答下列问题：

(1)在细菌获取新的间隔序列后，CRISPR相关基因通过转录形成crRNA链，与Cas酶形成crRNA-Cas复合物，当再次遇到相同外源DNA时，crRNA所起的作用是_______________，Cas酶起到_____________的作用。
(2)视网膜上包括视杆细胞和视锥细胞。引起色素性视网膜炎的基因突变，首先会导致视杆细胞死亡，继而引起视锥细胞死亡，最终导致视网膜退化，眼睛失明。某实验室利用上述基因编辑技术和视网膜退化小鼠模型为实验材料开展相关实验，使模型小鼠的视杆细胞身份基因丧失功能，诱导视杆细胞获得视锥细胞特征，使之能够不受有害致病突变的影响。
①从DNA分子中获取模型小鼠的视杆细胞身份基因，需要使用的酶是_______，然后使用_______酶将视杆细胞身份基因与cas基因、CRISPR相关基因构建为重组载体。
②可使用________法将重组载体导入模型小鼠的受精卵中，然后使受精卵发育为小鼠。
③检测到小鼠的视网膜未退化，视觉得到改善，说明导入的重组CRISPR相关基因________，使视杆细胞不被引起色素性视网膜炎的基因突变所影响，不发生死亡。

9 . 2022年1月7日，马兰里大学的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个月时间，但仍然为异种器官移植的可行性提供了可观的数据。为了减低免疫排斥反应，研究者借助CRISPR/Cas9技术获得经过基因编辑的猪心脏。CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA和Cas9蛋白两部分组成，向导RNA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．题述基因编辑的对象是猪的心肌细胞

B．CRISPR/Cas9进行基因编辑时，有氢键的断裂但无氢键的形成

C．CRISPR/Cas9系统具有限制酶的功能

D．接受器官移植的受体往往需服用免疫增强剂来减轻免疫排斥

10 . CLAC通道是细胞应对内质网中Ca²⁺超载的一种保护机制，可避免因Ca²⁺浓度过高引起的内质网功能紊乱。该通道功能的实现依赖一种位于内质网上的跨膜蛋白TMCO1，这种膜蛋白可以感知内质网中过高的Ca²⁺浓度并形成具有钙离子通道活性的四聚体，主动将内质网中过多的Ca²⁺释放到细胞质基质中，当内质网中的Ca²⁺浓度下降到与细胞质基质Ca²⁺浓度接近时四聚体解聚，钙通道活性消失。下列分析错误的是（       ）

A．敲除编码TMCO1的基因可能会出现内质网中钙离子浓度过高

B．TMCO1四聚体的形成和解聚只受内质网中Ca2+浓度的调节

C．若要追踪TMCO1的合成途径，需要用3H标记氨基酸的羧基

D． Ca2+既是跨膜蛋白TMCO1运输的对象，又是调节TMCO1功能的信号分子