Question

【題目】CRISPR—Cas9技術(shù)又稱為基因編輯技術(shù)，該技術(shù)是以Cas9基因和能轉(zhuǎn)錄出與靶向基因互補(bǔ)的gRNA的基因作為目的基因，通過載體將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞中，對(duì)靶向基因進(jìn)行特定的剔除或改進(jìn)，從而修復(fù)或改良機(jī)體的功能。回答下列問題：

（1）基因表達(dá)載體的啟動(dòng)子位于目的基因的首端，是______識(shí)別和結(jié)合的部位。

（2）要從根本上剔除大鼠細(xì)胞中的肥胖基因，常選用其桑椹胚前的細(xì)胞作為改良對(duì)象，原因是______。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入大鼠細(xì)胞最有效的方法是______。

（3）目的基因?qū)�入受體細(xì)胞后，成功產(chǎn)生了Cas9蛋白和gRNA。gRNA能夠定位靶向基因的原理是______。Cas9蛋白能夠從gRNA定位的部位切斷磷酸二酯鍵，從而將靶向基因從原雙鏈DNA上剔除。由此推測(cè)，Cas9蛋白實(shí)際上是一種______。

（4）CRISPR—Cas9技術(shù)也可用于修復(fù)線粒體上的某些缺陷基因，從而有效避免某些遺傳病通過______（填“母方”或“父方”）產(chǎn)生的生殖細(xì)胞遺傳給后代。

（5）______（填“T”或“B”）淋巴細(xì)胞是人體內(nèi)抗腫瘤的“斗士”，但由于細(xì)胞中的PD—1蛋白會(huì)引起免疫耐受，使之不能有效地殺傷腫瘤細(xì)胞從而導(dǎo)致人體患病。臨床上可以通過CRISPR—Cas9技術(shù)剔除______，從而重新激活淋巴細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的攻擊能力。

Answer 1

【答案】RNA聚合酶 桑椹胚前的細(xì)胞具有發(fā)育成完整胚胎的潛能 顯微注射法 堿基互補(bǔ)配對(duì) 限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶） 母方 T 控制PD—1蛋白合成的基因

【解析】

1.基因工程的工具：①限制酶，能識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂；②DNA連接酶，連接兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵；③運(yùn)載體，質(zhì)粒是最常用的運(yùn)載體，除此之外，還有λ噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒。

2.將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞常用顯微注射法，將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。

（1）啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，負(fù)責(zé)啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程。

（2）桑椹胚前的細(xì)胞具有發(fā)育成完整胚胎的澘能，因此常選用桑椹胚前的細(xì)胞作為改良對(duì)象。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞的常用方法是顯微注射法。

（3）據(jù)題干信息“能轉(zhuǎn)錄出與靶向基因互補(bǔ)的gRNA的基因作為目的基因”，由此推斷gRNA能夠定位靶向細(xì)胞的原理是堿基互補(bǔ)配對(duì)。Cas9蛋白能夠從gRNA定位的部位切斷磷酸二酯鍵，推斷該蛋白為限制性核酸內(nèi)切酶。

（4）線粒體中的基因?qū)儆诩?xì)胞質(zhì)基因，由于受精過程中精子丟掉了幾乎所有的細(xì)胞質(zhì)，受精卵中的細(xì)胞質(zhì)主要來自卵細(xì)胞，因此細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)來自母方，修復(fù)線粒體的某些缺陷基因，可以有效避免某些遺傳病通過母方的生殖細(xì)胞遺傳給后代。

（5）使腫瘤細(xì)胞裂解的是效應(yīng)T細(xì)胞，因此T淋巴細(xì)胞是人體抗腫瘤的“斗士”。據(jù)題干信息，PD-1蛋白會(huì)引起免疫耐受，通過CRISPR-Cas9技術(shù)剔除控制PD-1蛋白合成的基因，從而重新激活淋巴細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的攻擊能力。