CRISPR/Cas9基因编辑技术根据靶基因序列设计向导sgRNA，精确引导核酸酶Cas9切割与sgRNA配对的DNA，相关酶在修复断裂DNA的过程中会改变连接-组卷网

单选题-单选较难0.4 引用3 组卷214

CRISPR/Cas9基因编辑技术根据靶基因序列设计向导sgRNA，精确引导核酸酶Cas9切割与sgRNA配对的DNA，相关酶在修复断裂DNA的过程中会改变连接部位的碱基序列。科研人员通过删除编码PD-1蛋白基因的2、3、4片段造成蛋白质的功能缺失，制作PD-1基因敲除鼠的流程如图1所示。将体外转录获得的Cas9mRNA和sgRNA导入小鼠的受精卵中，获得了12只基因编辑小鼠。利用PCR鉴定小鼠的基因型，电泳结果如图2所示。已知P1和P2是PCR的引物，下列相关分析正确的是（）

A．核酸酶 Cas9敲除2、3、4片段作用在磷酸二酯键，引起的变异属于基因重组

B．欲将基因的2、3、4共3个片段切除，敲除前需要设计3个向导sgRNA

C．图2中，4和12个体杂交的子代均为基因敲除纯合子（不考虑性别）

D．图2中，3、5、9个体的体内均能检测到PD-1基因，8和10个体则不能检测到该基因

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知识点：基因突变PCR扩增的原理与过程答案解析【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！

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CRISPR/Cas9基因编辑技术根据靶基因序列设计向导sgRNA，精确引导核酸酶Cas9切割与sgRNA配对的DNA，使DNA双链断裂。胞内相关酶在修复断裂DNA的过程中会改变连接部位的核酸序列。回答下列问题：
(1)Cas9可催化__________（化学键）水解。图1为科研人员制作PD-1基因敲除鼠的流程图，通过删除编码PD-1蛋白功能区的2、3、4片段造成蛋白的功能性缺失，这属于可遗传变异的__________，此过程至少需要根据PD-1基因的碱基序列设计__________个sgRNA。
(2)将体外转录获得的Cas9mRNA和sgRNA通过__________（方法）导入小鼠受精卵中，再将培养后的早期胚胎移植到__________的雌鼠子宫中。
(3)经基因编辑得到的12只小鼠可通过PCR鉴定其基因型。PCR引物P₁和P₂的位置如图1所示，PCR结果如图2所示。据图可知，1、4代表__________，5、9代表__________。

A基因敲除杂合子 B.基因敲除纯合子 C.野生型

为研究组蛋白去乙酰化酶8（HDAC8）基因的功能，研究人员利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建HDAC8基因缺失的突变体斑马鱼。CRISPR/Cas9基因编辑技术的原理如图1所示。回答下列问题：

(1)sgRNA是向导RNA，可引导限制酶切割靶基因特定的碱基序列。分析图1可知，敲除HDAC8基因前，要根据______的原理设计合成sgRNA，sgRNA和Cas9蛋白的复合物与HDAC8基因的靶点结合并进行切割。
(2)表达sgRNA和Cas9蛋白的重组质粒通过______方法导入斑马鱼的受精卵中，经过______（填生物工程技术名称）获得HDAC8基因缺失的突变体斑马鱼。检测两种斑马鱼的HDAC8蛋白，结果如图2所示。经过CRISPR/Cas9编辑后，HDAC8基因可能发生了碱基的______，导致mRNA上的______，产生了异常的HDAC8蛋白。若要检测受体是否翻译出了异常HDAC8蛋白，则常利用的技术是______。
(3)培育HDAC8基因缺失的斑马鱼纯合突变体，比较野生型和纯合突变体在捕食性天敌存在条件下的相关活动指标，结果如图3所示。推测HDAC8基因有利于______，进而有利于生存。

CRISPR/Cas9是一种高效的基因编辑技术，在单链向导RNA（SgRNA）引导下，Cas9基因表达产生的Cas9蛋白像一把“分子剪刀”，切割DNA双链以敲除目标基因（靶基因）或插入新的基因，其工作原理如下所示。

(1)研究发现CRISPR-Cas9系统广泛存在于细菌细胞内，从功能上看，细菌体内的Cas9类似于基因工程中的______，推测细菌中Cas9存在的意义：______。
(2)SgRNA是一段较短的能与目标基因互补配对的特殊序列，在SgRNA的引导下，Cas9蛋白对目标基因进行识别和定点敲除。Cas9蛋白有时会对非目标基因进行切割，试分析其原因可能是_____。请提供一个解决措施：______。
(3)图2为科研人员利用CRISPR/Cas9技术制作PD-1基因敲除牛的流程图，通过删除编码PD-1蛋白功能区的2、3、4片段造成蛋白的功能性缺失，此过程至少需要根据PD-1基因的碱基序列设计______个SgRNA.经基因编辑得到的12只小牛可通过PCR鉴定其基因型，电泳结果如图3所示。据图可知，图3中代表基因敲除纯合子的小牛有______只。
(4)要获得基因编辑的小牛，需将培养到______时期的胚胎移植到经过______处理的母牛的子宫中进行发育。

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