Question

【題目】亨廷頓舞蹈病是由單基因（HTT）突變導(dǎo)致的神經(jīng)退行性疾病，中科院利用基因編輯（CRISPR/Cas9）技術(shù)首次成功培育出亨廷頓舞蹈病的基因“敲入”豬模型，為制備其它神經(jīng)退行性疾病大動(dòng)物模型提供了技術(shù)范本和理論依據(jù)。具體操作過(guò)程如下圖：

（1）基因編輯技術(shù)所使用的CRISPR/Cas9系統(tǒng)需要對(duì)特定的DNA序列識(shí)別并切割，其功能類(lèi)似于基因工程工具中的___________。

（2）過(guò)程②所利用的生物技術(shù)是___________。過(guò)程①~⑥體現(xiàn)的生物學(xué)原理是___________。

（3）根據(jù)圖1中信息，結(jié)合已有知識(shí)，基因編輯技術(shù)與轉(zhuǎn)基因技術(shù)所利用的遺傳學(xué)原理是___________。

（4）圖1中成纖維細(xì)胞中的目的基因是___________。

（5）在此研究之前，研究人員已建立轉(zhuǎn)基因亨廷頓舞蹈病的豬模型，但出生不久后即死亡。由圖可知，與轉(zhuǎn)基因豬模型相比，基因“敲入”豬模型優(yōu)勢(shì)在于___________。

A．操作過(guò)程更簡(jiǎn)單 B．致病基因可遺傳給后代

C．培育的時(shí)間較短 D．發(fā)生突變的概率更高

（6）假如上圖中目的基因用J表示，其所在的DNA片段如下圖2所示，圖3示所用質(zhì)粒的部分堿基序列。（現(xiàn)有4種限制酶：MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、EcoRⅠ，能識(shí)別的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為：C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、G↓AATTC）

據(jù)圖2、3分析，構(gòu)建重組質(zhì)粒的過(guò)程中，能（宜）使用的限制酶是___________。

Answer 1

【答案】限制酶 細(xì)胞核移植技術(shù) 動(dòng)物細(xì)胞核的全能性 基因重組 含人突變HTT基因片段的豬的HTT基因 B BamHⅠ

【解析】

根據(jù)題意和圖示分析可知：圖2中：DNA片段含有2個(gè)限制酶MspⅠ切割位點(diǎn)。基因J兩側(cè)序列為GGATCC，可被限制酶BamHⅠ切割。

圖3中：質(zhì)粒含有CCGG序列、GGATCC序列和GATC序列，其中CCGG序列可被限制酶MspⅠ切割，GGATCC序列和GATC序列可被限制酶MboⅠ切割，用限制酶BamHⅠ切割破壞了抗生素A抗性基因，但沒(méi)有破環(huán)抗生素B抗性基因，因此含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌能抗抗生素B，但不能抗抗生素A。

（1）CRISPR/Cas9系統(tǒng)可以對(duì)特定的DNA序列識(shí)別并切割，其功能類(lèi)似于基因工程工具中的限制性酶。

（2）過(guò)程②含有目的基因的成纖維細(xì)胞的細(xì)胞核重組到去核的卵細(xì)胞中，所利用的生物技術(shù)是細(xì)胞核移植技術(shù)。過(guò)程①~⑥過(guò)程一個(gè)重組細(xì)胞最后得到亨廷頓舞蹈病的豬，體現(xiàn)的生物學(xué)原理是動(dòng)物細(xì)胞核的全能性。

（3）根據(jù)圖1中信息，將人的突變基因和豬的HTT基因重新組合在一起，故基因編輯技術(shù)與轉(zhuǎn)基因技術(shù)所利用的遺傳學(xué)原理是基因重組。

（4）根據(jù)圖1中信息，成纖維細(xì)胞中的目的基因是含人突變HTT基因片段的豬的HTT基因。

（5）由圖可知，基因“敲入”豬模型可以通過(guò)遺傳將其性狀遺傳給后代，故與轉(zhuǎn)基因豬模型相比，基因“敲入”豬模型優(yōu)勢(shì)在于致病基因可遺傳給后代，故選B。

（6）由圖可知目的基因要完全切割下來(lái)可以用BamHI酶，不能用MboI酶，因?yàn)橛肕boI酶切后會(huì)將質(zhì)粒上的2個(gè)抗性基因都破壞掉無(wú)法進(jìn)行篩選，用BamHI酶切后質(zhì)粒的抗生素A基因被破壞，故只能用含抗生素B的培養(yǎng)基鑒定。