Question

【题目】以广东科学家领衔的国际研究团队历时四年，利用基因编辑技术（CRISPR/Cas9）和体细胞核移植技术，成功地将亨廷顿舞蹈病基因（HTT基因）导入猪的受精卵中，从而培育出首例患亨廷顿舞蹈病转基因的猪，精准地模拟出人类神经退行性疾病，标志我国大动物模型研究走在了世界前列。具体操作过程如图。

（1）利用基因编辑技术，将人突变的HTT基因插入到猪的内源性HTT基因的表达框中，可能用到的基因工程工具酶有___________。目的基因能否在成纤维细胞中稳定遗传的关键是_______________________。

（2）欲获取单个的成纤维细胞，需用________ 酶处理猪的相应组织，放置于混合气体培养箱中培养，其中CO2的主要作用是___________________。过程①得到去核卵细胞普遍采用__________的方法。

（3）为获得更多的患亨廷顿舞蹈病猪，可在胚胎移植前对胚胎进行__________，若操作对象是囊胚阶段的胚胎，要注意______________________。

（4）比起果蝇、线虫、小鼠，猪作为人类疾病模型的优势有______________。

Answer 1

【答案】限制酶和DNA连接酶 目的基因是否插入成纤维细胞的染色体DNA（或细胞核DNA） 胰蛋白（胶原蛋白） 维持培养液的pH 显微操作 胚胎分割 将内细胞团均等分割 猪的内脏构造、大小、血管分布与人类极为相似（或猪的身体结构与人类更为相似）

或：猪的内部生理结构与人的相似度更高，研究结果更有说服力

或：猪与人类的亲缘关系更近，相似程度更大

【解析】

基因编辑技术指能够让人类对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技术自问世以来，就有着其它基因编辑技术无可比拟的优势，技术不断改进后，更被认为能够在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。基因编辑是人对身体的遗传密码做出的修改，对此，人类早就有多种伦理原则进行规范，其中的一个原则是，目前必须要有国家级的政府伦理机构批准，并且尚不能允许经过基因修改的婴儿出生，即便要用人的胚胎进行研究，也一般限于14天的胚胎，即胚胎发育到14天后必须销毁，不能发育成长为人。

（1）基因工程工具酶是限制酶和DNA连接酶，其中限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定脱氧核苷酸序列，并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开，而DNA连接酶能将两个具有相同末端的DNA片段连接。所以利用基因编辑技术，将人突变的HTT基因插入到猪的内源性HTT基因的表达框中，可能用到的基因工程工具酶有限制酶和DNA连接酶；目的基因能否在成纤维细胞中稳定遗传的关键是目的基因是否插入成纤维细胞的染色体DNA（或细胞核DNA）。

（2）欲获取单个的成纤维细胞，需用胰蛋白（胶原蛋白）酶处理猪的相应组织；放置于混合气体培养箱中培养，其中CO2的主要作用是维持培养液的pH；过程①得到去核卵细胞普遍采用显微操作的方法。

（3）为获得更多的患亨廷顿舞蹈病猪，可在胚胎移植前对胚胎进行胚胎分割；若操作对象是囊胚阶段的胚胎，要注意将内细胞团均等分割。

（4）比起果蝇、线虫、小鼠，猪作为人类疾病模型的优势有猪的内脏构造、大小、血管分布与人类极为相似（或猪的身体结构与人类更为相似）。