1 . 人工基因驱动是以基因编辑技术为核心发展来的，可用于消灭携带疟疾的按蚊。决定野生型按蚊能携带疟原虫的基因组成为aa，科学家合成了使按蚊不能携带疟原虫的基因A。将由“A基因”“Cas9蛋白基因”和“可转录出sgRNA（可识别a基因的RNA序列）的基因”组成的基因驱动器转入野生型按蚊受精卵中，基因驱动器被整合到含a基因的同源染色体（1和1＇）中的1上，使a基因改造成A基因，随后sgRNA识别并引导Cas9蛋白将1＇上的a基因切除，切除部位的DNA会以1上同一位点未断裂的DNA为模板完成修复。下列说法错误的是（       ）

A．Cas9蛋白作用于双链DNA分子中特定部位的磷酸二酯键

B．经过人工基因驱动改造的野生型按蚊的基因型为Aa

C．可利用显微注射将基因驱动器注入野生型按蚊受精卵中

D．若人工基因驱动中的目的基因使按蚊只能繁衍雄性后代，则一段时间后按蚊物种将灭绝

2 . 2022年3月8日下午，首位接受猪心脏移植的患者去世，虽然只存活了两个多月但该手术仍被视为医学重大进展。将经过基因改造的猪心脏移植入体内，该手术为全球首例，并且手术后在最关键的48小时内并未发生任何异常，这为解决人体移植器官短缺的问题带来了曙光。下列说法错误的是（       ）

A．与灵长类动物相比，猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒少

B．基因改造的猪心脏可能导入了某种调节因子抑制抗原决定基因的表达

C．基因改造过程中可能用到了限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶等

D．理论上可以利用病人体内的iPS细胞诱导形成心脏，这样可以避免免疫排斥

3 . 科学家以含有16条染色体的酿酒酵母为原型，借助CRISPR-Cas9工具精确敲除了15个着丝粒和30个端粒中的DNA，使染色体末端-末端相连，最终构建出只含有一条功能性染色体的单染色体酵母菌株SY14。下列有关说法错误的是（       ）

A．单染色体酵母的染色体主要位于细胞核和细胞质中

B．CRISPR-Cas9工具与限制性核酸内切酶的作用效果类似

C．单染色体酵母进行酒精发酵时产生二氧化碳的场所是细胞质基质

D．单染色体酵母在细胞分裂时着丝粒数目最多可达两个

4 . 我国科学家在基因组编辑这个新兴领域创造了多项世界第一、该技术能对基因进行定点“修改”，以改变目的基因的序列和功能。在应用该技术时也要特别注意防范风险。下列关于基因组编辑技术的叙述错误的是（       ）

A．可以让某个基因失效	B．可以应用于治疗癌症
C．可以修复已突变基因	D．应用于任何基因修改

5 . 采用CRISPR/Cas9 基因编辑技术可将增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因定点插入到受精卵的Y染色体上，获得转基因雄性小鼠。该转基因小鼠与野生型雌性小鼠交配，通过观察荧光可确定早期胚胎的性别。下列操作错误的是（　　）

A．基因编辑处理的受精卵在体外培养时，不同发育阶段的胚胎需用不同成分的培养液

B．基因编辑处理的受精卵经体外培养至2细胞期，须将其植入同期发情小鼠的子宫，才可获得表达 EGFP的小鼠

C．分离能表达EGFP的胚胎干细胞，通过核移植等技术可获得大量的转基因小鼠

D．通过观察早期胚胎的荧光，能表达 EGFP 的即为雄性小鼠胚胎

6 . 传统水稻重组自交系会发生性状分离。科研人员利用CRISPR/Cas基因编辑技术，敲除籼粳杂交稻品种春优84中的4个生殖相关基因，结果不仅减数分裂异常，而且在精子入卵后，精核即发生退化和解体，从而获得杂交克隆品系，过程如图。下列分析错误的是（       ）

A．敲除基因的杂种植株在减数分裂形成雌雄配子时染色体数目没有减半

B．敲除的4个基因中可能有与同源染色体分离有关的基因

C．制备杂交种克隆品系过程中，雌雄配子结合后得到的受精卵中，来源于父本的染色体消失

D．杂交种克隆品系可以固定水稻的杂种优势，但需年年制种

7 . 基因编辑依赖于经过基因工程改造的核酸酶，也称“分子剪刀”，在基因组中特定位置产生位点特异性双链断裂（DSB），诱导生物体通过非同源末端连接（NHEJ）或同源重组（HR）来修复DSB，因为这个修复过程容易出错，从而导致靶向突变，这种靶向突变就是基因编辑。下列有关基因编辑的说法，正确的是（       ）

A．可通过基因编辑技术改造生物体的性状

B．基因编辑技术只能在染色体上进行操作

C．该核酸酶通过催化氢键断裂实现切割DNA链

D．通过基因编辑技术不会定向改变基因频率

8 . 回答下列（一）（二）小题：
（一）有文章称单位面积手机表面的细菌比马桶按钮上的多。某校甲、乙两研究性学习小组通过如图所示实验展示调查结果。

(1)实验使用的培养基，含有营养物质和______。制备培养基时，应将pH调至______。图中继续实验中可能包含的实验操作有______、______、______。
(2)通过观察菌落的特征可知，手机屏幕和马桶按钮上都存在多种微生物。两研究性学习小组实验操作均正确且完全一致，但结果截然不同。你认为可能的原因是______。
(3)实验中，两研究性学习小组采用的接种方法是______。按图示操作取样固定实验员欲测定某手机屏幕的细菌数量，将10mL细菌悬液进行梯度稀释，分别取0.1mL稀释倍数为10²的样品液接种到三个培养基上培养一段时间后，统计菌落数分别为38、40、42，则该手机屏幕的细菌数为______个/cm²。
（二）回答下列有关基因工程的问题：
I．研究人员将某细菌的抗虫基因C转入棉花细胞内，成功获得了抗虫转基因棉花，在一定程度上减少了杀虫剂的使用，减少了环境污染，提高了作物的产量和质量。
(4)提取某细菌总RNA，经逆转录形成互补的DNA（cDNA），再利用PCR技术选择性扩增C基因的cDNA，PCR过程中DNA先后经历高温变性→复性→延伸过程，故反应体系中需加入______酶。
(5)常用农杆菌与经______后的外植体共培养一段时间完成转化，需先将C基因的cDNA插入到T质粒的T-DNA上并导入农杆菌，有利于______。若要检测目的基因是否反向插入，______（填“能”或“不能”）根据带标记的目的基因单链作探针的核酸分子杂交结果判断。
II．基因编辑技术（CRISPR/Cas9技术）是一种对靶向基因进行特定DNA修饰的技术，其原理是由一个向导RNA（sgRNA）分子引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点进行切割（如图）。请据图回答：

(6)从CRISPR/Cas9系统作用示意图看，能够行使特异性识别DNA序列并切割特定位点功能的分子是______。一般来说，在使用基因编辑工具对不同DNA进行编辑时，应使用Cas9和______（填“相同”或“不同”）的向导RNA进行基因的相关编辑。
(7)CCR5基因是人体的正常基因，其编码的细胞膜通道蛋白CCR5是HIV入侵辅助性T淋巴细胞的主要辅助受体之一。科研人员依据______的部分序列设计sgRNA序列，导入骨髓造血干细胞中，构建sgRNA-Cas9复合体，以实现对CCR5基因的定向切割，变异的CCR5蛋白无法装配到细胞膜上，即可有效阻止HIV侵染新分化生成的______从而有效减缓病症。

9 . CRISPR/Cas9系统由单链的向导RNA（gRNA）和核酸内切酶Cas9构成，可以定向切割DNA敲除基因，最早在细菌中发现，目前被广泛用于哺乳动物的基因编辑。科研人员为高效获得特定基因敲除的斑马鱼系，对Cas9基因序列进行了优化改造的研究。
(1)CRISPR/Cas9系统中，组成gRNA和Cas9蛋白的基本单位分别是____________。
(2)研究人员发现，不同物种的细胞会"偏爱"使用一种密码子决定特定的氨基酸。为了让细菌的Cas9基因序列在斑马鱼中更好的表达，需要对Cas9基因序列进行优化改造。以下说法合理的是____________。

A．大多数氨基酸对应不止一个密码子是优化改造的重要依据

B．基因组序列分析可以推测出不同物种的细胞对密码子的偏好性

C．优化改造前后Cas9基因转录出的Cas9mRNA不变

D．优化改造前后Cas9基因表达的Cas9蛋白结构不变

(3)研究人员发现，Cas9基因优化改造后表达效率显著提升，但产生的Cas9蛋白无法在斑马鱼中发挥作用。若在Cas9基因两端添加编码核定位短肽的DNA序列（NLS）即可解决问题，如图。据此推测，NLS添加前后Cas9蛋白作用情况不同的原因是________________。

(4)gRNA能引导Cas9蛋白到DNA的特定基因位点进行切割。研究人员用化学方法合成特定的gRNA，与Cas9mRNA一起注射到斑马鱼细胞，筛选出特定基因敲除的斑马鱼。下列叙述正确的是____________。

A．两种RNA通过显微注射法导入斑马鱼的卵细胞

B．gRNA通过碱基互补配对实现引导功能

C．Cas9mRNA能对基因位点进行切割

D．基因敲除后的斑马鱼一定发育异常

研究人员利用CRISPR/Cas9系统获得了1种P2yl2基因敲除的斑马鱼突变体，发现其原始造血系统受到了影响。经测序，野生型和突变型在基因敲除部位的序列如图。

(5)根据图和所学知识，分析P2yl2基因敲除对斑马鱼原始造血系统产生影响的机制：____________。