Question

【题目】人体移植器官短缺是一个世界性难题。目前，科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造，再结合克隆技术，培养出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。下图为科学家借助CPISPR－Cas9 基因编辑技术剔除猪抗原决定基因的示意图（不同的sgRNA可以识别不同的DNA序列），请回答下列问题：

（1）DNA重组技术主要用到的工具酶包括DNA连接酶和_________________。图中充当该酶的物质是_________________。

（2）Cas9－sgRNA 复合体能够精准识别某核苷酸序列的原因可能是_________________。

（3）培育转基因猪时，应使用_________________技术将剔除了猪抗原决定基因的基因表达载体导入猪成纤维细胞中，再将该细胞的细胞核注入_________________期的去核卵母细胞中，构建重组胚胎。

（4）胚胎培养液中除了一些无机盐和有机盐外，还需要添加“两素”（维生素、激素）、“两酸”等营养成分，以及血清等物质，其中“两酸”是指_________________。

Answer 1

【答案】限制性核酸内切酶（限制酶） Cas9－sgRNA 复合体 sgRNA（是单链）可与特定（靶）核苷酸序列碱基互补配对 显微注射 减数第二次分裂中期（MⅡ中期） 氨基酸和核苷酸

【解析】

由图可知，使用CRISPR-Cas9系统进行基因编辑时，sgRNA分子的碱基序列与基因组DNA中特定碱基序列根据碱基互补配对原则结合在一起，该过程不需要酶催化，然后由Cas9催化磷酸二酯键水解，从而使DNA分子断裂，再由DNA连接酶将切断的DNA与提供的修复模板连接起来。

（1）DNA重组技术即基因工程，主要用到的工具酶是DNA连接酶和限制酶；由以上分析可知：Cas9-sgRNA复合体应该是一种限制性核酸内切酶。

（2）使用CRISPR-Cas9系统进行基因编辑时，sgRNA分子的碱基序列与基因组DNA中特定碱基序列根据碱基互补配对原则结合在一起，从而能够精准识别该核苷酸序列（sgRNA（是单链）可与特定（靶）核苷酸序列碱基互补配对）。

（3）将目的基因（基因表达载体）注入动物细胞的最有效方法是显微注射技术；将该转基因猪的细胞核注入减数第二次分裂中期时期的卵母细胞中，构建重组胚胎。

（4）胚胎培养液中除了一些无机盐和有机盐外，还需要添加“两酸、两素”以及动物血清，其中的“两酸”是指氨基酸和核苷酸。