Question

17．風靡全球的基因編輯技術可實現(xiàn)對目的基因的“編輯”和特定DNA片段的敲除、加入等．為了探究NgAgo-gDNA基因編輯系統(tǒng)能否引發(fā)斑馬魚的Fabplla基因發(fā)生突變導致其眼睛發(fā)育缺陷，科研人員進行了以下研究：
（1）首先推測構成NgAgo蛋白的氨基酸序列，合成mRNA，并將其與單鏈gDNA混合后注射到斑馬魚胚胎細胞中，再進行早期胚胎培養(yǎng)獲得幼體．結果實驗組斑馬魚胚胎出現(xiàn)了嚴重的眼睛缺陷．斑馬魚胚胎細胞的培養(yǎng)不需要（選填“需要”或“不需要”）經(jīng)過脫分化過程，原因是因高度分化的動物細胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個體的能力．
（2）進一步探究斑馬魚眼睛缺陷是否由Fabplla基因發(fā)生突變引起的，可從嚴重的眼睛缺陷斑馬魚胚胎細胞中提取Fabplla基因研究其在斑馬魚胚胎發(fā)育中的功能．
結果：NgAgo-gDNA系統(tǒng)引發(fā)的眼睛缺陷可通過外源添加Fabplla基因的mRNA來恢復，而且對Fabplla基因測序結果發(fā)現(xiàn)其序列與對照組相同．
初步結論：斑馬魚眼睛缺陷是由Fabplla基因轉錄受阻導致的，而非基因突變引起的．
（3）PCR技術擴增Fabplla基因時，需要提供模板、原料、耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）、引物等條件．將模板DNA加熱至90～95℃的目的是使目的基因DNA受熱變性后解旋為單鏈，該過程稱為變性．

Answer 1

分析 1、為了探究NgAgo-gDNA基因編輯系統(tǒng)能否引發(fā)斑馬魚的Fabplla基因發(fā)生突變導致其眼睛發(fā)育缺陷，首先要構建NgAgo-gDNA，然后將其導入斑馬魚胚胎細胞，進行進一步研究．
2、PCR技術：
（1）概念：PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術．
（2）原理：DNA復制．
（3）前提條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物．
（4）條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）
（5）過程：①高溫變性：DNA解旋過程（PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動解開）；低溫復性：引物結合到互補鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈．

解答 解：（1）為了探究NgAgo-gDNA基因編輯系統(tǒng)能否引發(fā)斑馬魚的Fabplla基因發(fā)生突變導致其眼睛發(fā)育缺陷，首先要構建NgAgo-gDNA，即推測構成NgAgo蛋白的氨基酸序列，合成mRNA，并將其與單鏈gDNA混合后注射到斑馬魚胚胎細胞中，再進行早期胚胎培養(yǎng)獲得幼體．因高度分化的動物細胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個體的能力，因此斑馬魚胚胎細胞的培養(yǎng)不需要經(jīng)過脫分化過程．
（2）NgAgo-gDNA系統(tǒng)引發(fā)的眼睛缺陷可通過外源添加Fabplla基因的mRNA來恢復，而mRNA是轉錄形成的，這說明斑馬魚眼睛缺陷是由Fabplla基因轉錄受阻導致的，而非基因突變引起的．
（3）PCR技術擴增Fabplla基因時，需要提供模板、原料、耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）、引物等條件．將模板DNA加熱至90～95℃的目的是使目的基因DNA受熱變性后解旋為單鏈，該過程稱為變性．
故答案為：
（1）氨基酸序列      早期胚胎     不需要       因高度分化的動物細胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個體的能力
（2）嚴重的眼睛缺陷斑馬魚胚胎       斑馬魚眼睛缺陷是由Fabplla基因轉錄受阻導致的，而非基因突變引起的
（3）耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）      使目的基因DNA受熱變性后解旋為單鏈       變性

點評 本題考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理、操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié)，了解基因工程技術的相關應用，能結合所學的知識準確答題．