Question

【題目】人體移植器官短缺是一個世界性難題。目前，科學(xué)家正試圖利用基因工程方法對豬的器官進(jìn)行改造，再結(jié)合克隆技術(shù)，培養(yǎng)出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。下圖為科學(xué)家借助CPISPR－Cas9 基因編輯技術(shù)剔除豬抗原決定基因的示意圖（不同的sgRNA可以識別不同的DNA序列），請回答下列問題：

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

（2）Cas9－sgRNA 復(fù)合體能夠精準(zhǔn)識別某核苷酸序列的原因可能是_________________。

（3）培育轉(zhuǎn)基因豬時，應(yīng)使用_________________技術(shù)將剔除了豬抗原決定基因的基因表達(dá)載體導(dǎo)入豬成纖維細(xì)胞中，再將該細(xì)胞的細(xì)胞核注入_________________期的去核卵母細(xì)胞中，構(gòu)建重組胚胎。

（4）胚胎培養(yǎng)液中除了一些無機鹽和有機鹽外，還需要添加“兩素”（維生素、激素）、“兩酸”等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)，其中“兩酸”是指_________________。

Answer 1

【答案】限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶） Cas9－sgRNA 復(fù)合體 sgRNA（是單鏈）可與特定（靶）核苷酸序列堿基互補配對 顯微注射 減數(shù)第二次分裂中期（MⅡ中期） 氨基酸和核苷酸

【解析】

由圖可知，使用CRISPR-Cas9系統(tǒng)進(jìn)行基因編輯時，sgRNA分子的堿基序列與基因組DNA中特定堿基序列根據(jù)堿基互補配對原則結(jié)合在一起，該過程不需要酶催化，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。

（1）DNA重組技術(shù)即基因工程，主要用到的工具酶是DNA連接酶和限制酶；由以上分析可知：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，sgRNA分子的堿基序列與基因組DNA中特定堿基序列根據(jù)堿基互補配對原則結(jié)合在一起，從而能夠精準(zhǔn)識別該核苷酸序列（sgRNA（是單鏈）可與特定（靶）核苷酸序列堿基互補配對）。

（3）將目的基因（基因表達(dá)載體）注入動物細(xì)胞的最有效方法是顯微注射技術(shù)；將該轉(zhuǎn)基因豬的細(xì)胞核注入減數(shù)第二次分裂中期時期的卵母細(xì)胞中，構(gòu)建重組胚胎。

（4）胚胎培養(yǎng)液中除了一些無機鹽和有機鹽外，還需要添加“兩酸、兩素”以及動物血清，其中的“兩酸”是指氨基酸和核苷酸。