Question

【題目】HIV通過識(shí)別T細(xì)胞表面特有的蛋白質(zhì)來侵染T細(xì)胞。2018年11月，有學(xué)者宣布，一對(duì)經(jīng)過基因編輯的嬰兒在中國(guó)健康誕生，這對(duì)嬰兒的一個(gè)基因被切除，使其出生后即能抵抗HIV，其使用的是CRISPRCas9基因編輯技術(shù)。下圖為Cas9蛋白依據(jù)sgRNA片段切割DNA示意圖(不同的sgRNA可以識(shí)別不同的DNA序列)。

請(qǐng)回答下列問題：

（1）DNA重組技術(shù)主要用到的工具酶包括DNA連接酶和限制酶，圖中充當(dāng)限制酶的物質(zhì)是_______________。

（2）Cas9sgRNA復(fù)合體能夠精準(zhǔn)識(shí)別某核苷酸序列的原因可能是______________________________。

（3）經(jīng)基因編輯過的嬰兒出生后能夠免遭HIV侵染的直接原因是______________________________。

（4）在獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物時(shí)一般對(duì)受精卵進(jìn)行操作，通過顯微注射技術(shù)將含有目的基因的表達(dá)載體直接注入，目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞并表達(dá)的過程稱為______________________________。

（5）操作后的受精卵需要先在發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)以檢查______________________________。其培養(yǎng)液必須添加血清等天然成分，后經(jīng)早期胚胎培養(yǎng)一段時(shí)間后，再經(jīng)胚胎移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)發(fā)育。移植胚胎能在受體內(nèi)存活的原因是_____________________________________________反應(yīng)。

（6）基因編輯技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用前景，如果將西紅柿細(xì)胞中與乙烯合成的相關(guān)基因編輯切除，則這種西紅柿的果實(shí)將______________________________，從而獲得耐儲(chǔ)存的西紅柿新品種。

Answer 1

【答案】Cas9-sgRNA復(fù)合體 sgRNA能與特定的DNA片段發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì) T細(xì)胞表面缺少被HIV識(shí)別的蛋白質(zhì) 轉(zhuǎn)化 受精狀況和發(fā)育能力 子宮對(duì)外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥 不能成熟

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。

（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）DNA重組技術(shù)主要用到的工具酶包括DNA連接酶和限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶），圖中Cas9-sgRNA復(fù)合體可以充當(dāng)限制酶。

（2）Cas9-sgRNA復(fù)合體能夠精確識(shí)別某核苷酸序列的原因可能是sgRNA能與特定的DNA片段發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)。

（3）經(jīng)基因編輯過的嬰兒T細(xì)胞表面缺少被HIV識(shí)別的蛋白質(zhì)，所以出生后能夠免遭HIV侵染。

（4）目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞并表達(dá)的過程稱為轉(zhuǎn)化。

（5）操作后的受精卵要先在發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)以檢查受精狀況和發(fā)育能力；移植胚胎能在受體內(nèi)存活的原因是子宮對(duì)外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。

（6）乙烯具有促進(jìn)果實(shí)成熟的作用；如果將西紅柿細(xì)胞中與乙烯合成相關(guān)基因編輯切除，則這種西紅柿不能合成乙烯，其果實(shí)將不能成熟，從而獲得耐儲(chǔ)存的西紅柿新品種。