Question

17．风靡全球的基因编辑技术可实现对目的基因的“编辑”和特定DNA片段的敲除、加入等．为了探究NgAgo-gDNA基因编辑系统能否引发斑马鱼的Fabplla基因发生突变导致其眼睛发育缺陷，科研人员进行了以下研究：
（1）首先推测构成NgAgo蛋白的氨基酸序列，合成mRNA，并将其与单链gDNA混合后注射到斑马鱼胚胎细胞中，再进行早期胚胎培养获得幼体．结果实验组斑马鱼胚胎出现了严重的眼睛缺陷．斑马鱼胚胎细胞的培养不需要（选填“需要”或“不需要”）经过脱分化过程，原因是因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力．
（2）进一步探究斑马鱼眼睛缺陷是否由Fabplla基因发生突变引起的，可从严重的眼睛缺陷斑马鱼胚胎细胞中提取Fabplla基因研究其在斑马鱼胚胎发育中的功能．
结果：NgAgo-gDNA系统引发的眼睛缺陷可通过外源添加Fabplla基因的mRNA来恢复，而且对Fabplla基因测序结果发现其序列与对照组相同．
初步结论：斑马鱼眼睛缺陷是由Fabplla基因转录受阻导致的，而非基因突变引起的．
（3）PCR技术扩增Fabplla基因时，需要提供模板、原料、耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）、引物等条件．将模板DNA加热至90～95℃的目的是使目的基因DNA受热变性后解旋为单链，该过程称为变性．

Answer 1

分析 1、为了探究NgAgo-gDNA基因编辑系统能否引发斑马鱼的Fabplla基因发生突变导致其眼睛发育缺陷，首先要构建NgAgo-gDNA，然后将其导入斑马鱼胚胎细胞，进行进一步研究．
2、PCR技术：
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术．
（2）原理：DNA复制．
（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物．
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链．

解答 解：（1）为了探究NgAgo-gDNA基因编辑系统能否引发斑马鱼的Fabplla基因发生突变导致其眼睛发育缺陷，首先要构建NgAgo-gDNA，即推测构成NgAgo蛋白的氨基酸序列，合成mRNA，并将其与单链gDNA混合后注射到斑马鱼胚胎细胞中，再进行早期胚胎培养获得幼体．因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力，因此斑马鱼胚胎细胞的培养不需要经过脱分化过程．
（2）NgAgo-gDNA系统引发的眼睛缺陷可通过外源添加Fabplla基因的mRNA来恢复，而mRNA是转录形成的，这说明斑马鱼眼睛缺陷是由Fabplla基因转录受阻导致的，而非基因突变引起的．
（3）PCR技术扩增Fabplla基因时，需要提供模板、原料、耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）、引物等条件．将模板DNA加热至90～95℃的目的是使目的基因DNA受热变性后解旋为单链，该过程称为变性．
故答案为：
（1）氨基酸序列      早期胚胎     不需要       因高度分化的动物细胞发育潜能变窄，失去了发育成完整个体的能力
（2）严重的眼睛缺陷斑马鱼胚胎       斑马鱼眼睛缺陷是由Fabplla基因转录受阻导致的，而非基因突变引起的
（3）耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）      使目的基因DNA受热变性后解旋为单链       变性

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，了解基因工程技术的相关应用，能结合所学的知识准确答题．