Question

2．基因编辑技术指对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA片段的敲除、加入等．继CRSPRI/Cas9系统基因编辑技术风靡全球实验至后，我国韩春雨研究团队提出了NgAgo-gDNA基因编辑工具，但却引起了科学界的质疑．为了探究NgAgo-gDNA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，复旦大学和南通大学联合进行了研究．请回答下列问题．
（1）探究一：NgAgo-gDNA系统能否使斑马鱼眼睛缺陷？
方法：首先推测构成NgAgo蛋白的氨基酸序列，在试管中合成mRNA，并将其与单链gDNA混合后注射到斑马鱼胚胎细胞中，进行胚胎培养．培养液需含有葡萄糖、氨基酸、核苷酸、无机盐、有机盐、维生素和动物血清（或动物血浆）等．小斑马鱼的形成不需要（填“需要，或“不需要”）进行胚胎移植．单链gDNA与Fabplla基因的碱基互补配对与Fabplla基因转录时的碱基互补配对相比，区别是前者碱基A-T配对，后者碱基A-U配对．
结果：实验组斑马鱼胚胎出现了严重的眼睛缺陷．
（2）探究二：斑马鱼眼睛缺陷是否是由Fabplla基因发生突变引起的？
方法：从异常眼部表现型的斑马鱼胚胎细胞中提取Fabplla基因，对其使用PCR技术进行扩增，并研究该基因在斑马鱼胚胎发育中的功能．PCR技术扩增Fabplla基因时，需要提供模板、原料、热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）、引物等条件．将模板DNA加热至90～95℃，该处理的目的是使目的基因DNA受热变性后解旋为单链．
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）转基因技术是一把双刃剑，引发了人们在食物安全、生物安全和环境安全三个方面发生激烈的争论．在食物安全方面，绝大多数科学家都能遵守科学道德，如对外源DNA进行选择，避免产生对人体有毒害或过敏的蛋白质．

Answer 1

分析 1、PCR技术的条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．
2、发育培养基的成分：无机盐和有机盐，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质．
3、转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）．

解答 解：（1）要探究NgAgo-gDNA系统能否使斑马鱼眼睛缺陷，首先推测构成NgAgo蛋白的氨基酸序列，在试管中合成mRNA，并将其与单链gDNA混合后注射到斑马鱼胚胎细胞中，进行胚胎培养．为了保证营养全面，培养液中还需要添加动物血清（或动物血浆）等．鱼不是胎生动物，因此小斑马鱼的形成不需要进行胚胎移植．单链gDNA与Fabplla基因的碱基互补配对（A-T、T-A、C-G、G-C）与Fabplla基因转录时的碱基互补配对（A-U、T-A、C-G、G-C）相比，区别是：前者碱基A-T配对，后者碱基A-U配对．
（2）要探究斑马鱼眼睛缺陷是否是由Fabplla基因发生突变引起的，可采用PCR技术，即从异常眼部表现型的斑马鱼胚胎细胞中提取Fabplla基因，对其使用PCR技术进行扩增，并研究该基因在斑马鱼胚胎发育中的功能．PCR技术扩增Fabplla基因时，需要提供模板、原料、热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）、引物等条件．将模板DNA加热至90～95℃，该处理的目的是使目的基因DNA受热变性后解旋为单链．
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）转基因技术的安全性问题包括食物安全、生物安全和环境安全三个方面．在食物安全方面，绝大多数科学家都能遵守科学道德，如对外源DNA进行选择，避免产生对人体有毒害或过敏的蛋白质．
故答案为：
（1）氨基酸序列    动物血清（或动物血浆）    不需要   前者碱基A-T配对，后者碱基A-U配对
（2）热稳定DNA聚合酶（或Taq酶）    使目的基因DNA受热变性后解旋为单链    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）环境安全      蛋白质

点评 本题考查PCR技术、动物细胞培养、转基因生物的安全性问题，要求考生识记PCR技术的条件；识记动物细胞培养的条件；识记转基因动物的安全性问题，能结合所学的知识准确答题．