题目内容

14．猪的肌肉生长抑制素（MSTN）基因可抑制肌细胞的增殖和分化．CRISPR/Cas9是一种最新出现的基因编辑技术，其主要过程是向导RNA（gRNA，含与目的基因部分序列配对的单链区）与Cas9核酸酶结合，引导Cas9核酸酶对DNA局部解旋并进行定点切割．科研人员利用该技术定向敲除猪胎儿成纤维细胞中MSTN基因，以期获得生长速度快、瘦肉率高的新品种．过程如图，其中BsmBI、Kpnl、EC0RI表示相应限制酶的识别位点．分析回答：

（1）图中①过程用到的工具酶有BsmBI限制酶和DNA连接酶，图中gRNA基因序列设计的主要依据是MSTN基因两端的核苷酸序列．
（2）科研人员可利用显微注射技术（方法）将重组质粒导入猪成纤维细胞，经转录和翻译过程合成Cas9核酸酶．
（3）过程③与DNA复制相比，特有的碱基配对方式有U-A．
（4）分析发现某基因敲除细胞株中MSTN基因的表达水平为正常细胞的50%，说明细胞中位于一对染色体上的两个MSTN基因中仅一个被敲除．
（5）欲利用MSTN基因缺失成纤维细胞培育成MSTN基因缺失猪，请简要写出基本的流程．将MSTN基因缺失成纤维细胞的核移植到去除核的卵母细胞中，经早期胚胎培养获得胚胎，胚胎移植后培养获得MSTN基因缺失猪．

分析 分析题图：图示是利用该技术定向敲除猪胎儿成纤维细胞中MSTN基因，以期获得生长速度快、瘦肉率高的新品种的过程．其中①表示基因表达载体的构建过程，②表示RNA（gRNA，含与目的基因部分序列配对的单链区）与Cas9核酸酶结合的过程，③表示RNA与Cas9核酸酶结合后引导Cas9核酸酶对DNA局部解旋并进行定点切割．

解答 解：（1）图中①表示基因表达载体的构建过程，该过程首先要用同种限制酶切割外源DNA分子和运载体（普通质粒与重组质粒中的限制酶切割位点可知，这里使用的是BsmBI限制酶），其次要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA；要定向敲除猪胎儿成纤维细胞中MSTN基因，则图中gRNA基因序列设计的主要依据是MSTN基因两端的核苷酸序列．
（2）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个步骤．
（3）过程③中DNA和RNA之间的碱基配对方式是A-U、T-A、C-G、G-C，而DNA复制过程中的碱基配对方式为A-T、T-A、C-G、G-C，因此过程③与DNA复制相比，特有的碱基配对方式有A-U．
（4）分析发现某基因敲除细胞株中MSTN基因的表达水平为正常细胞的50%，说明该植株相当于杂合子，即细胞中位于一对染色体上的两个MSTN基因中仅一个被敲除．
（5）利用MSTN基因缺失成纤维细胞培育成MSTN基因缺失猪的基本的流程为：将MSTN基因缺失成纤维细胞的核移植到去除核的卵母细胞中，经早期胚胎培养获得胚胎，胚胎移植后培养获得MSTN基因缺失猪．
故答案为：
（1）BsmBI限制酶和DNA连接酶    MSTN基因两端的核苷酸序列
（2）显微注射技术    转录和翻译
（3）U-A
（4）细胞中位于一对染色体上的两个MSTN基因中仅一个被敲除
（5）将MSTN基因缺失成纤维细胞的核移植到去除核的卵母细胞中，经早期胚胎培养获得胚胎，胚胎移植后培养获得MSTN基因缺失猪

点评 本题结合图解，考查基因工程和胚胎工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作工具及操作步骤，掌握各步骤中需要注意的细节；识记胚胎工程技术及其应用，能结合图中信息准确答题．

练习册系列答案
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丙组+1054mol/mL神经肽Y+++
丁组+1028mol/mL神经肽Y++++
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请回答：
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