CRISPR/CAS9基因组编辑技术源于细菌抵御噬菌体的机理研究。细菌被特定噬菌体感染后，细菌Cas2会随机切断入侵的噬菌体DNA双链，并将切下的一个DNA片段（原型间隔序列）插入CRISPR位点（由间隔序列和重复序列交替排列组成的基因序列）的重复序列中，构成新的间隔序列，形成“免疫记忆”。当同种噬菌体再次入侵时，由CRISPR位点的新的间隔序列转录产生的crRNA便会将另一种蛋白质（如Cas9）准确带入到入侵者的原间隔序列DNA处，并将之切断，即“免疫灭杀”。CRISPR/Cas9 基因编辑技术中，sgRNA（单向导RNA）是根据靶基因设计的引导RNA，准确引导Cas9切割与sgRNA配对的靶基因DNA序列，CRISPR/Cas9系统进行基因编辑时，对DNA序列中的原型间隔序列相邻基序具有较高的编辑效率，如图所示。回答下列问题：
（1）细菌Cas2基因表达Cas2的过程需要细菌提供_________（等原料，Cas2和Cas9在功能上都属于酶，可催化_______（化学键）水解。
（2）CRISPR/Cas9系统中的sgRNA与细菌体内的_______功能相同，都可以与相应靶基因序列发生碱基互补配对。细菌利用该防御机制可以有效抵抗噬菌体的二次入侵，但是仍然会有部分噬菌体能够继续侵染已经获得免疫能力的宿主菌，原因可能是：________________。
（3）CRISPR/Cas9基因编辑技术存在一定的脱靶效应：正常情况下，sgRNA通过20个核苷酸长度的引导序列与目标DNA序列发生碱基互补配对准确识别需要编辑的位点，然而有时会发生第18-20个碱基不匹配的情况，此时，Cas9可通过一个手指状的结构紧紧抓住错配区稳定住RNA-DNA双链，从而为Cas9切割DNA铺平道路，但这可能会导致Cas9在错误的基因位点切割双链DNA，从而引发潜在风险。请就如何降低脱靶效应，提出可能的思路：________________。
（4）研究证实，人低氧诱导因子（HIF-1α）表达水平与肝癌的发生发展具有密切关系，HIF-1α在肝癌细胞中的表达水平明显高于正常肝细胞，使用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除HIF-1α基因为肝癌治疗提供了新途径。科研人员构建了靶向HIF-1a基因的CRISPR/Cas9重组质粒，并用重组质粒对肝癌细胞进行转染，利用其敲除肝癌细胞中的HIF-1α基因，并通过12孔板筛选获得了基因敲除的混合克隆细胞株，然后用HIF-1α表达诱导剂（CoCl2）诱导相关细胞，提取蛋白，用Westernblot法（分离检测蛋白质的一种方法）检测HIF-1α蛋白的表达，以相应条带灰度值（越大）表示表达水平（越高）。下图为三类细胞HIF-1α蛋白的检测结果：
请尝试分析图示实验结果及结论：________________。
【答案】
（1）核糖核苷酸和氨基酸（2分） 限制酶（1分） 磷酸二酯键（1分） 【核糖核苷酸、氨基酸（各1分）；限制酶（1分）；磷酸二酯键（1分）】
（2）crRNA （2分） 噬菌体DNA中的原型间隔序列发生基因突变，导致CRISPR位点形成的crRNA无法对其进行识别（2分）【crRNA（2分）；间隔序列发生基因突变（2分，两个要点间隔序列与基因突变，缺一不可）】
（3）①设计Cas9酶，让其手指状结构远离DNA序列，从而在sgRNA和DNA错配时，不会用来稳定错配结构；
②设计sgRNA的长度为17个碱基，避免第18-20个碱基不匹配时，导致错误位点的切割。（2分）【答出抑制手指状结构的功能，或者是去除第18~20个碱基，其中一方面就行。0或2分，没有中间分】
（4）结果显示，未经转染的细胞经CoCl2诱导后可见明显的HIF-1α表达，（1分）而转染的混合克隆细胞经CoCl2诱导后HIF-1α未见明显表达，表明HIF-1α基因敲除成功。（1分）【第一个空，答出未经转染的细胞经CoCl2诱导后/第2组细胞表达水平高（关键表述出表达程度，只回答“表达”两个字不给分），给1分；
第二个空，答出转染的混合克隆细胞经CoCl2诱导后/第3组细胞表达水平低（关键表述出表达程度，回答“没有表达”不给分） + 表明基因敲除成功。两点同时答出给1分。】