Question

【題目】豬瘟是由于豬瘟病毒與豬細(xì)胞膜上的LamR受體蛋白M位點(diǎn)的氨基酸結(jié)合，繼而侵入細(xì)胞引起的。利用基因編輯技術(shù)改變LamR基因，使該受體蛋白不能與豬瘟病毒結(jié)合，但生理功能正常，從而培育抗豬瘟病毒豬。該技術(shù)主要由Cas9蛋白與向?qū)?/span>RNA的復(fù)合物共同完成（如圖1所示），其中向?qū)?/span>RNA可識別LamR基因中的特定序列。圖2是利用生物工程技術(shù)的培育流程。

【1】據(jù)圖1推測，Cas9蛋白與向?qū)?/span>RNA的復(fù)合物功能類似于_________酶；圖1中還需用到的酶有_________。

【2】圖1中LamR基因被切斷后，重新連接前，會切掉或增加幾個(gè)堿基對，此過程導(dǎo)致的變異屬于_________。改造前后的兩種LamR基因之間的關(guān)系是_________（等位基因/非等位基因/互相連鎖）。

【3】圖2中的成纖維細(xì)胞經(jīng)基因編輯后需進(jìn)行篩選，篩選出的細(xì)胞

A.正常生理功能未受影響

B.LamR基因的堿基序列未改變

C.LamR受體蛋白M位點(diǎn)的氨基酸改變

D.抑制豬瘟病毒侵入的能力增強(qiáng)

【4】圖2的1-4號豬中，具有抗豬瘟能力的是_________號。圖2培育流程中除基因編輯技術(shù)外，還運(yùn)用了_________

A．細(xì)胞核移植技術(shù) B．動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)

C．動物細(xì)胞融合技術(shù) D．干細(xì)胞技術(shù)

Answer 1

【答案】

【1】 限制酶 解旋酶、DNA連接酶、RNA聚合酶

【2】 基因突變 等位基因

【3】ACD

【4】 4 AB

【解析】

動物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有動物細(xì)胞培養(yǎng)、動物細(xì)胞核移植、動物細(xì)胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體等，其中動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是其他動物細(xì)胞工程技術(shù)的基礎(chǔ)。動物體細(xì)胞克隆是將供體細(xì)胞的細(xì)胞核與受體去核卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行人工組合，借助于卵細(xì)胞的發(fā)育能力，經(jīng)過培養(yǎng)發(fā)育成胚胎進(jìn)而形成個(gè)體的技術(shù)。體細(xì)胞克隆的關(guān)鍵是細(xì)胞核移植技術(shù)

【1】圖中顯示，LamR基因在Cas9蛋白與向?qū)?/span>RNA構(gòu)成的復(fù)合物的作用下，該基因被分成了兩段，因此可知Cas9蛋白與向?qū)?/span>RNA的復(fù)合物相當(dāng)于限制酶，圖中DNA的兩條鏈有解旋的過程，而且向?qū)?/span>RNA需要首先轉(zhuǎn)錄生成，同時(shí)被切割的兩個(gè)DNA片段也需要連接，因此圖1過程還需要用到解旋酶、DNA連接酶、RNA聚合酶。

【2】圖1過程導(dǎo)致的變異是堿基對的增添或缺失引起的，根據(jù)基因突變的概念可知，該變異屬于基因突變，因?yàn)榛�因突變的結(jié)果是產(chǎn)生了新基因，而且產(chǎn)生的基因與原來的基因互為等位基因，因此可推測改造前后的兩種LamR基因之間的關(guān)系是等位基因。

【3】根據(jù)題目信息可知，基因編輯的目的是要改變LamR基因，使該受體蛋白不能與豬瘟病毒結(jié)合，據(jù)此可推測其他的基因應(yīng)該不受影響，應(yīng)該能正常表達(dá)

A、由于被改造的是LamR基因，基因是DNA結(jié)構(gòu)與功能的基本單位，因此其他基因正常表，所以篩選的細(xì)胞正常生理功能未受影響，A正確；

B、LamR基因是被改造的基因，因此篩選的細(xì)胞中LamR基因的堿基序列受到了影響，B錯(cuò)誤；

C、LamR受體蛋白M位點(diǎn)的氨基酸改變是基因編輯的目標(biāo)，同時(shí)這也是篩選的目的，C正確；

D、篩選的細(xì)胞應(yīng)該是LamR基因被成功編輯，并且表現(xiàn)出病毒無法與相應(yīng)的宿主細(xì)胞結(jié)合的特性。因此可推測篩選的細(xì)胞能抑制豬瘟病毒侵入的能力增強(qiáng)，D正確。

故選ACD。

【4】圖2中，具有抗豬瘟能力的是4號，因?yàn)?/span>4號豬是經(jīng)過基因編輯技術(shù)獲得的個(gè)體。結(jié)合分析可知，圖2克隆豬培育流程中除基因編輯技術(shù)外，還運(yùn)用了核移植技術(shù)、動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植等技術(shù)，即AB正確。

故選AB。

熟知動物細(xì)胞工程各個(gè)應(yīng)用技術(shù)的技術(shù)流程是解答本題的關(guān)鍵！看懂基因編輯技術(shù)的圖示是解答本題的另一關(guān)鍵！