Question

17．風(fēng)靡全球的基因編輯技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)目的基因的“編輯”和特定DNA片段的敲除、加入等．為了探究NgAgo-gDNA基因編輯系統(tǒng)能否引發(fā)斑馬魚(yú)的Fabplla基因發(fā)生突變導(dǎo)致其眼睛發(fā)育缺陷，科研人員進(jìn)行了以下研究：
（1）首先推測(cè)構(gòu)成NgAgo蛋白的氨基酸序列，合成mRNA，并將其與單鏈gDNA混合后注射到斑馬魚(yú)胚胎細(xì)胞中，再進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得幼體．結(jié)果實(shí)驗(yàn)組斑馬魚(yú)胚胎出現(xiàn)了嚴(yán)重的眼睛缺陷．斑馬魚(yú)胚胎細(xì)胞的培養(yǎng)不需要（選填“需要”或“不需要”）經(jīng)過(guò)脫分化過(guò)程，原因是因高度分化的動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力．
（2）進(jìn)一步探究斑馬魚(yú)眼睛缺陷是否由Fabplla基因發(fā)生突變引起的，可從嚴(yán)重的眼睛缺陷斑馬魚(yú)胚胎細(xì)胞中提取Fabplla基因研究其在斑馬魚(yú)胚胎發(fā)育中的功能．
結(jié)果：NgAgo-gDNA系統(tǒng)引發(fā)的眼睛缺陷可通過(guò)外源添加Fabplla基因的mRNA來(lái)恢復(fù)，而且對(duì)Fabplla基因測(cè)序結(jié)果發(fā)現(xiàn)其序列與對(duì)照組相同．
初步結(jié)論：斑馬魚(yú)眼睛缺陷是由Fabplla基因轉(zhuǎn)錄受阻導(dǎo)致的，而非基因突變引起的．
（3）PCR技術(shù)擴(kuò)增Fabplla基因時(shí)，需要提供模板、原料、耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）、引物等條件．將模板DNA加熱至90～95℃的目的是使目的基因DNA受熱變性后解旋為單鏈，該過(guò)程稱為變性．

Answer 1

分析 1、為了探究NgAgo-gDNA基因編輯系統(tǒng)能否引發(fā)斑馬魚(yú)的Fabplla基因發(fā)生突變導(dǎo)致其眼睛發(fā)育缺陷，首先要構(gòu)建NgAgo-gDNA，然后將其導(dǎo)入斑馬魚(yú)胚胎細(xì)胞，進(jìn)行進(jìn)一步研究．
2、PCR技術(shù)：
（1）概念：PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)．
（2）原理：DNA復(fù)制．
（3）前提條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對(duì)引物．
（4）條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對(duì)引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）
（5）過(guò)程：①高溫變性：DNA解旋過(guò)程（PCR擴(kuò)增中雙鏈DNA解開(kāi)不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動(dòng)解開(kāi)）；低溫復(fù)性：引物結(jié)合到互補(bǔ)鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈．

解答 解：（1）為了探究NgAgo-gDNA基因編輯系統(tǒng)能否引發(fā)斑馬魚(yú)的Fabplla基因發(fā)生突變導(dǎo)致其眼睛發(fā)育缺陷，首先要構(gòu)建NgAgo-gDNA，即推測(cè)構(gòu)成NgAgo蛋白的氨基酸序列，合成mRNA，并將其與單鏈gDNA混合后注射到斑馬魚(yú)胚胎細(xì)胞中，再進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得幼體．因高度分化的動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力，因此斑馬魚(yú)胚胎細(xì)胞的培養(yǎng)不需要經(jīng)過(guò)脫分化過(guò)程．
（2）NgAgo-gDNA系統(tǒng)引發(fā)的眼睛缺陷可通過(guò)外源添加Fabplla基因的mRNA來(lái)恢復(fù)，而mRNA是轉(zhuǎn)錄形成的，這說(shuō)明斑馬魚(yú)眼睛缺陷是由Fabplla基因轉(zhuǎn)錄受阻導(dǎo)致的，而非基因突變引起的．
（3）PCR技術(shù)擴(kuò)增Fabplla基因時(shí)，需要提供模板、原料、耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）、引物等條件．將模板DNA加熱至90～95℃的目的是使目的基因DNA受熱變性后解旋為單鏈，該過(guò)程稱為變性．
故答案為：
（1）氨基酸序列      早期胚胎     不需要       因高度分化的動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育潛能變窄，失去了發(fā)育成完整個(gè)體的能力
（2）嚴(yán)重的眼睛缺陷斑馬魚(yú)胚胎       斑馬魚(yú)眼睛缺陷是由Fabplla基因轉(zhuǎn)錄受阻導(dǎo)致的，而非基因突變引起的
（3）耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）      使目的基因DNA受熱變性后解旋為單鏈       變性

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理、操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)，了解基因工程技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．