专题18 现代生物科技专题-2021届北京高三生物期末试卷分类汇编

（丰台区2020～2021学年度第一学期期末练习）20. 阅读下列短文，回答问题。 获得2020年诺贝尔化学奖的CRISPR-Cas系统是一种高效的基因编辑技术。其中CRISPR-Cas9体系在作物遗传育种研究中应用较为广泛（原理如图）。CRISPR-Cas9体系是由靶基因的向导RNA和Cas9蛋白构成的复合体。向导RNA约为20个碱基，在基因组中负责寻找靶基因并与其结合；Cas9蛋白在向导RNA的引导下切割靶基因，使DNA双链断裂产生平末端。在随后DNA自我修复的过程中，容易随机引起一些碱基对的插入或缺失，导致基因功能改变。 近年来，人们对长粒香型稻米的需求量越来越大，研究者利用CRISPR-Cas9体系，改造东北广泛种植的“龙粳”稻米，使其在保留了原来抗倒伏、耐寒性强等特点的同时，具备了长粒、香味浓厚的特点。通过研究，科学家已经发现许多与粒长相关的基因，例如GS9基因，以及与稻米香味相关的Badh2基因。当破坏GS9基因的正常表达时，稻米表现出粒长增加的特性；当破坏Badh2基因的正常表达时，稻米产生更多的香味。因此，科学家利用CRISPR-Cas9技术在“龙粳”稻中沉默GS9和Badh2基因获得了更长更香的稻米。 但是CRISPR-Cas的功能不仅限于切割靶基因。一些研究者进行如下设计：使Cas蛋白的剪切域失活，将新的蛋白与该蛋白融合，这样Cas9可被用于将这些蛋白运输至特定的DNA序列。举例来说，Cas与转录激活因子融合，将RNA聚合酶带到目标位置，以启动基因的转录。Cas与脱氨酶融合，能使特定的DNA碱基变异——使胸腺嘧啶（T）取代胞嘧啶（C），这种精准基因编辑意味着我们能将致病突变转变为一个健康版本的基因，或将终止密码子引入特定部位。涌现出来的这些新想法表明，目前取得的成果可能只是CRISPR-Cas应用潜力的冰山一角，无论接下来取得什么进展，CRISPR-Cas掀起的革命远没有结束。 （1）为了获得长粒、香味浓厚的稻米，科学家利用CRISPR-Cas9体系构建了T0代水稻，水稻中同时含有GS9基因的向导RNA和Cas9蛋白复合体、____复合体，其中，2个向导RNA依据_________原则寻找相应的靶基因，Cas9蛋白则在靶基因处发挥类似基因工程工具中_________的功能。 （2）将T0代植株_____，获得纯合的T1代水稻突变体植株。提取T1