CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可以按照人們的意愿精準剪切、改變?nèi)我獍谢虻倪z傳信息，對該研究有突出貢獻的科學家被授予2020年諾貝爾化學獎。其原理是由一條單鏈向?qū)NA（SgRNA）引導Cas9蛋白到一個特定的基因位點進行切割，從而達到基因定點敲除、敲入、突變的目的。通過設計向?qū)NA中20個堿基的識別序列，可人為選擇DNA上的目標位點進行切割（如圖所示）。
（1）CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)中，SgRNA是根據(jù)靶基因設計的引導RNA，準確引導Cas9切割與SgRNA配對的靶基因DNA序列。Cas9借助向?qū)NA對目標DNA分子進行精準定位，依賴于

向?qū)NA識別序列與目標DNA之間的堿基互補配對

向?qū)NA識別序列與目標DNA之間的堿基互補配對

；Cas9蛋白能對目標位點進行準確切割，是因為

Cas9蛋白能識別特定核苷酸序列并在特定位點斷開磷酸二酯鍵（Cas9蛋白具有專一性）

Cas9蛋白能識別特定核苷酸序列并在特定位點斷開磷酸二酯鍵（Cas9蛋白具有專一性）

，由此可見，Cas9在功能上屬于

限制性核酸內(nèi)切

限制性核酸內(nèi)切

酶。
（2）在使用Cas9對不同目標DNA進行編輯時，應使用Cas9蛋白和

不同

不同

（填“相同”或“不同”）的向?qū)NA進行基因編輯。在設計向?qū)NA識別序列時，若目標DNA的a鏈切點附近序列為…GAATCTCCA…，則向?qū)NA上識別序列為

……GAAUCUCCA……

……GAAUCUCCA……

。
（3）已知玉米中賴氨酸含量較低，原因是與賴氨酸合成過程中的兩個關(guān)鍵酶--天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的活性，受細胞內(nèi)賴氨酸濃度影響較大。當賴氨酸濃度達到一定量時就影響這兩種酶的活性，從而使賴氨酸含量很難提高，不能滿足需求?，F(xiàn)使用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)對天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶基因進行改造，首先需要構(gòu)建由啟動子、

Cas9白基因和SgRNA基因

Cas9白基因和SgRNA基因

（目的基因）、標記基因、終止子等組成的基因表達載體，然后使用

基因槍法（農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化）

基因槍法（農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化）

法導入玉米細胞，完成轉(zhuǎn)化后CRISPR/Cas9系統(tǒng)可在玉米體細胞中特定的基因位點改寫遺傳信息，再經(jīng)

植物組織培養(yǎng)

植物組織培養(yǎng)

技術(shù)培育成賴氨酸高產(chǎn)的玉米植株。