Question

【题目】CCR5基因编码的细胞膜 CCR5蛋白是HIV－Ⅰ感染的“入口”。用“CRISPR/Cas9”技术对该基 因进行定点编辑的技术原理和实施过程如下图所示。请回答：

（1）据图推测，“CRISPR/Cas9”技术中，向导 RNA的作用是___________，Cas9蛋白的作用是____________。 基因编辑过程中可能会对 CCR5基因以外的基因进行了错误编辑，最可能的原因是_____________。

（2）变异的 CCR5蛋白无法装配到细胞膜上，从而实现了_____________________。经过筛选，植入人体应该优先选择_____________（胚胎 1/胚胎 2），理由是_____________________________。

（3）CRISPR/Cas9基因编辑技术是一种精准改变目标DNA序列的技术。该技术最接近_______工程。

Answer 1

【答案】识别并定位至目标 DNA 序列(合理给分) 将DNA切断 其他基因中也可能具有向导 RNA 的识别序列 对 HIV－Ⅰ 胚胎2 胚胎2两个CCR5 基因均被编辑，无法表达 CCR5蛋白 蛋白质

【解析】

基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）据图推测，“CRISPR/Cas9”技术中，首先由向导RNA引导定位至目标DNA序列，然后由Cas9蛋白将DNA切断，推测向导 RNA的作用是识别并定位至目标 DNA 序列；Cas9蛋白的作用是将DNA切断；基因编辑过程中可能会对 CCR5基因以外的基因进行了错误编辑，由于向导 RNA 的识别具有特异性，故推测其最可能的原因是其他基因中也可能具有向导 RNA 的识别序列。

（2）细胞膜 CCR5蛋白是HIV－Ⅰ感染的“入口”，而变异的CCR5蛋白无法装配到细胞膜上，从而实现了对HIV-Ⅰ的抗性。经过筛选，由于胚胎2的两个CCR5基因均被编辑，无法表达 CCR5蛋白，对HIV-Ⅰ具有抗性，故植入人体应该优先选择胚胎2。

（3）CRISPR/Cas9基因编辑技术是从CCR5蛋白的功能出发，精准改变目标DNA序列，实现胚胎对HIV－Ⅰ抗性，与其比较接近的是蛋白质工程。