Question

【題目】HIV通過(guò)識(shí)別T細(xì)胞表面特有的蛋白質(zhì)來(lái)侵染T細(xì)胞。2018年11月，有學(xué)者宣布經(jīng)過(guò)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CRISPR-Cas9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：

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

（2）Cas9-sgRNA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(guò)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(guò)____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(guò)程稱(chēng)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)以檢査____，其培養(yǎng)液必須添加________等天然成分.后經(jīng)____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)。

Answer 1

【答案】限制性核酸內(nèi)切酶 （限制酶） 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) 顯微注射 轉(zhuǎn)化 受精狀況和發(fā)育能力 血清 早期胚胎培養(yǎng) 子宮對(duì)外來(lái)胚胎基木不發(fā)生免疫排斥

【解析】

基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的獲取，②基因表達(dá)載體的構(gòu)建，③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，④目的基因的檢測(cè)與鑒定。

(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；使用CRISPR-Cas9系統(tǒng)進(jìn)行基因編輯時(shí)，sgRNA分子的堿基序列與基因組DNA中特定堿基序列根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則結(jié)合在一起，該過(guò)程不需要酶催化，然后由Cas9催化磷酸二酯鍵水解，從而使DNA分子斷裂，再由DNA連接酶將切斷的DNA與提供的修復(fù)模板連接起來(lái)，由此可知，Cas9-sgRNA復(fù)合體應(yīng)該是一種限制性核酸內(nèi)切酶；

(2) 使用CRISPR-Cas9系統(tǒng)進(jìn)行基因編輯時(shí)，sgRNA分子的堿基序列與基因組DNA中特定堿基序列根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則結(jié)合在一起，從而能夠精準(zhǔn)識(shí)別該核苷酸序列；

(3) HIV侵染人體后主要攻擊T淋巴細(xì)胞，若通過(guò)基因編輯的方法使T細(xì)胞表面被HIV識(shí)別的蛋白質(zhì)減少，則能夠免遭HIV侵染；

(4) 將目的基因?qū)�入�?dòng)物受精卵的方法為顯微注射技術(shù)；其中目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞并表達(dá)的過(guò)程稱(chēng)為轉(zhuǎn)化；

(5) 經(jīng)轉(zhuǎn)基因后的受精卵需要先在發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)以檢査受精狀況和受精卵的發(fā)育能力；為模擬自然環(huán)境，培養(yǎng)液必須添加血清、血漿等天然成分；再移植到受體之前，通常需要對(duì)早期胚胎培養(yǎng)一段時(shí)間再操作；因受體子宮對(duì)外來(lái)胚胎基木不發(fā)生免疫排斥，故移植胚胎能在受體內(nèi)存活。