年9月11日，北京大学-清华大学生命科学联合中心邓宏魁研究组、首都医科医院吴昊研医院第五医学中心陈虎课题组在《新英格兰医学杂志》(TheNewEnglandJournalofMedicine)发表了题为《利用CRISPR基因编辑的成体造血干细胞在患有艾滋病合并急性淋巴细胞白血病患者中的长期重建》(CRISPR-EditedStemCellsinaPatientwithHIVandAcuteLymphocyticLeukemia)的研究论文。这意味着中国科研人员首次完成基因编辑干细胞治疗艾滋病和白血病患者。
链接：基因编辑治疗艾滋病精彩演绎，为中国科研团队点赞加油！
我们搜集了一组基因编辑治疗艾滋病的试题，通过试题我们可以从中学生物的角度把握基因编辑治疗艾滋病相关知识，并激发学生学习兴趣！
1．年11月世界首例抗艾滋病基因编辑双胞胎婴儿在我国出生，这对婴儿通过CRISPR/Cas9基因定点编辑技术修改了CCR5基因而免疫HIV病*。CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白和向导RNA(tracrRNA/erRNA)组成的复合体。在基因编辑过程中，向导RNA引导Cas9到外源DNA的特定位点进行切割，过程如下图所示。相关叙述错误的是
A．Cas9蛋白可能是一种特殊的限制性核酸内切酶
B．复合体的形成需要经过转录和翻译过程
C．向导RNA通过碱基互补配原则识别DNA分子中特定的序列
D．基因定点编辑过程中，涉及的碱基互补配对方式为A-T，G—C
D
2．前不久诞生的基因编辑婴儿，是由经CRISPR/Cas9基因编辑技术对CCR5基因进行了修改的胚胎细胞孕育的，缔造者的初衷是生出能抵抗艾滋病病*的婴儿，下列有关叙述，正确的是
A．实验室中培养艾滋病病*需要用营养齐全的固体培养基
B．CCR5基因和艾滋病病*的基因都是有遗传效应的DNA片段
C．修改的胚胎细胞孕育出婴儿说明其具有发育的全能性
D．从生命活动的角度理解，基因编辑婴儿的结构层次是：细胞、组织、系统
C
3．核基因CCR5控制的CCR5蛋白质是HIV入侵人体细胞的主要受体之一。研究人员对受精卵进行基因编辑，将CCR5基因中的32个碱基去除，使之无法在细胞表面表达正常受体，以期人类先天免疫艾滋病。下列相关分析错误的是
A．该变异类型属于染色体结构的缺失
B．编辑后的基因与原基因互为等位基因
C．编辑后的基因中(A+G)/(C+T)不会改变
D．基因编辑能改变人类基因库，要严防滥用
A
4．艾滋病是由HIV（RNA病*）引起的一种致死率极高的恶性传染病，目前单纯依靠药物无法完全治愈。下图是HIV感染T细胞的过程，请回答问题：
（1）由图可知，HIV进入人体后，特异性识别靶细胞表面的________，并在CCR5的帮助下与靶细胞膜融合，体现了细胞膜具有一定的_______。HIV向胞内注入_______及能催化②过程的________，以周围游离的4种________为原料合成相应产物。产物通过核膜上的_______（结构）进入细胞核并整合到基因组上。当靶细胞被激活后，整合的DNA会指导合成HIV的_______进行组装，释放出的子代HIV进而感染健康细胞。
（2）研究结果显示CD4分子是T细胞正常行使功能所必需的，CCR5不是其必需的。
①科研人员为了阻止HIV对T细胞的侵染，提出可利用基因编辑技术（改变特定DNA片段碱基序列的一种生物技术）使_______（填“CD4”或“CCR5”）基因丧失功能。
②构建人源化免疫系统的模型小鼠若干，平均随机分成甲、乙两组，分别注射等量的HIV。当HIV在小鼠体内达到一定水平时，甲组注射一定量未经基因编辑的T细胞，乙组注射等量经过基因编辑的T细胞，结果如下图。
由图可知，注射T细胞时间为感染病*后第_____周。从第６周开始，与甲组相比，乙组小鼠体内的病*载量______，推测原因可能是______，体液中的HIV被抗体结合。此实验结果说明______。
（3）基因编辑技术日趋成熟并逐步应用于医学实践。日前某些科学家基因编辑技术改造人体胚胎细胞中的关键基因以达到预防艾滋病的目的，请对此事件说明你的观点及阐述理由_______。
（1）受体（CD4）流动性RNA逆转录酶脱氧核糖核苷酸核孔RNA和蛋白质
（2）CCR52明显下降原有靶细胞被侵染后裂解导致HIV释放，而HIV不能侵染经过基因编辑的细胞经过基因编辑改造后的细胞，可有效抵御HIV侵染
（3）支持，将先进且日趋成熟的技术应用于医学实践不支持，伦理道德，改造的细胞对象分化水平越低，潜在风险越高
5．年11月有学者及其团队宣布，一对经“CRISPR/Cas9”编辑的婴儿在中国出生，由于编辑了CCR5基因（HIV病*入侵机体细胞的主要辅助受体之一），因此这两个婴儿有天然抵抗艾滋病的能力。CRISPR/Cas9基因编辑技术示意图如图所示，回答下列问题：
（l）Cas9是一种_____酶（A．蛋白质B．脱氧核苷酸C．核酸D．磷脂）。CRISPR/Cas9基因编辑是对目标DNA位点的靶向编辑技术，特异性强。由图中可知，该技术的靶向性之一由_____决定。经编辑的遗传物质需要借助_____（仪器）注入受精卵。
（2）该婴儿的出生还需要借助体外受精、_____（答出两点即可）等胚胎操作技术。体外受精过程中精卵可以结合的原因之一是_____。
（3）基因编辑技术尚有很多问题需要解决，例如在切除目的基因的同时，可能连带破坏了其他正常的基因。基于此项考虑，你认为基因编辑婴儿可能出现什么问题？_____。
（l）C识别序列显微操作仪
（2）胚胎体外培养、胚胎移植细胞表面有特异性互相识别的蛋白（糖蛋白）
（3）某些正常基因功能丧失，导致发育异常、出现某些遗传病等
6．艾滋病是感染人类免疫缺陷病*(HIV)导致的传染性疾病，医疗工作者一直致力于艾滋病的预防与治疗。请回答下列问题：
（1）HIV感染初期，机体通过______免疫产生大量抗体，可通过______杂交的方法进行诊断。
（2）图1表示HIV侵染T淋巴细胞的过程，①~⑧代表生理过程。图中①表示_______，②表示_______。下列说法正确的是_______（填字母）
A．③所需的酶是RNA聚合酶
B．④体现了膜的流动性
C．⑤所需的酶是解旋酶
D．⑥需要消耗ATP完成
（3）CRISPR/Cas9基因编辑技术可进行基因定点编辑，原理如图2所示。
CRISPR/Cas9可以改造哺乳动物______细胞的CD4受体基因，使该基因发生______，改造后的细胞可以通过增殖分化产生大量T淋巴细胞。这种T淋巴细胞可以有效防止HIV病*感染，其原因是_________。
（1）体液抗原-抗体
（2）HIV与CD4受体特异性结合逆转录D
（3）造血干基因突变细胞不能合成正常的CD4受体，阻断HIV与CD4受体之间的结
联峰