Question

【题目】CRISPR—Cas9技术又称为基因编辑技术，该技术是以Cas9基因和能转录出与靶向基因互补的gRNA的基因作为目的基因，通过载体将目的基因导入受体细胞中，对靶向基因进行特定的剔除或改进，从而修复或改良机体的功能。回答下列问题：

（1）基因表达载体的启动子位于目的基因的首端，是______识别和结合的部位。

（2）要从根本上剔除大鼠细胞中的肥胖基因，常选用其桑椹胚前的细胞作为改良对象，原因是______。将基因表达载体导入大鼠细胞最有效的方法是______。

（3）目的基因导入受体细胞后，成功产生了Cas9蛋白和gRNA。gRNA能够定位靶向基因的原理是______。Cas9蛋白能够从gRNA定位的部位切断磷酸二酯键，从而将靶向基因从原双链DNA上剔除。由此推测，Cas9蛋白实际上是一种______。

（4）CRISPR—Cas9技术也可用于修复线粒体上的某些缺陷基因，从而有效避免某些遗传病通过______（填“母方”或“父方”）产生的生殖细胞遗传给后代。

（5）______（填“T”或“B”）淋巴细胞是人体内抗肿瘤的“斗士”，但由于细胞中的PD—1蛋白会引起免疫耐受，使之不能有效地杀伤肿瘤细胞从而导致人体患病。临床上可以通过CRISPR—Cas9技术剔除______，从而重新激活淋巴细胞对肿瘤细胞的攻击能力。

Answer 1

【答案】RNA聚合酶 桑椹胚前的细胞具有发育成完整胚胎的潜能 显微注射法 碱基互补配对 限制性核酸内切酶（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，能识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂；②DNA连接酶，连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键；③运载体，质粒是最常用的运载体，除此之外，还有λ噬菌体衍生物、动植物病毒。

2.将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。

（1）启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，负责启动转录过程。

（2）桑椹胚前的细胞具有发育成完整胚胎的澘能，因此常选用桑椹胚前的细胞作为改良对象。将基因表达载体导入动物细胞的常用方法是显微注射法。

（3）据题干信息“能转录出与靶向基因互补的gRNA的基因作为目的基因”，由此推断gRNA能够定位靶向细胞的原理是碱基互补配对。Cas9蛋白能够从gRNA定位的部位切断磷酸二酯键，推断该蛋白为限制性核酸内切酶。

（4）线粒体中的基因属于细胞质基因，由于受精过程中精子丢掉了几乎所有的细胞质，受精卵中的细胞质主要来自卵细胞，因此细胞质中的遗传物质来自母方，修复线粒体的某些缺陷基因，可以有效避免某些遗传病通过母方的生殖细胞遗传给后代。

（5）使肿瘤细胞裂解的是效应T细胞，因此T淋巴细胞是人体抗肿瘤的“斗士”。据题干信息，PD-1蛋白会引起免疫耐受，通过CRISPR-Cas9技术剔除控制PD-1蛋白合成的基因，从而重新激活淋巴细胞对肿瘤细胞的攻击能力。