Question

【題目】豬瘟是由于豬瘟病毒與豬細胞膜上的LamR受體蛋白M位點的氨基酸結合，繼而侵入細胞引起的。利用基因編輯技術改變LamR基因，使該受體蛋白不能與豬瘟病毒結合，但生理功能正常，從而培育抗豬瘟病毒豬。該技術主要由Cas9蛋白與向導RNA的復合物共同完成（如圖1所示），其中向導RNA可識別LamR基因中的特定序列。圖2是利用生物工程技術的培育流程。

【1】據圖1推測，Cas9蛋白與向導RNA的復合物功能類似于_________酶；圖1中還需用到的酶有_________。

【2】圖1中LamR基因被切斷后，重新連接前，會切掉或增加幾個堿基對，此過程導致的變異屬于_________。改造前后的兩種LamR基因之間的關系是_________（等位基因/非等位基因/互相連鎖）。

【3】圖2中的成纖維細胞經基因編輯后需進行篩選，篩選出的細胞

A.正常生理功能未受影響

B.LamR基因的堿基序列未改變

C.LamR受體蛋白M位點的氨基酸改變

D.抑制豬瘟病毒侵入的能力增強

【4】圖2的1-4號豬中，具有抗豬瘟能力的是_________號。圖2培育流程中除基因編輯技術外，還運用了_________

A．細胞核移植技術 B．動物細胞培養技術

C．動物細胞融合技術 D．干細胞技術

Answer 1

【答案】

【1】 限制酶 解旋酶、DNA連接酶、RNA聚合酶

【2】 基因突變 等位基因

【3】ACD

【4】 4 AB

【解析】

動物細胞工程常用的技術手段有動物細胞培養、動物細胞核移植、動物細胞融合、生產單克隆抗體等，其中動物細胞培養技術是其他動物細胞工程技術的基礎。動物體細胞克隆是將供體細胞的細胞核與受體去核卵細胞的細胞質進行人工組合，借助于卵細胞的發育能力，經過培養發育成胚胎進而形成個體的技術。體細胞克隆的關鍵是細胞核移植技術

【1】圖中顯示，LamR基因在Cas9蛋白與向導RNA構成的復合物的作用下，該基因被分成了兩段，因此可知Cas9蛋白與向導RNA的復合物相當于限制酶，圖中DNA的兩條鏈有解旋的過程，而且向導RNA需要首先轉錄生成，同時被切割的兩個DNA片段也需要連接，因此圖1過程還需要用到解旋酶、DNA連接酶、RNA聚合酶。

【2】圖1過程導致的變異是堿基對的增添或缺失引起的，根據基因突變的概念可知，該變異屬于基因突變，因為基因突變的結果是產生了新基因，而且產生的基因與原來的基因互為等位基因，因此可推測改造前后的兩種LamR基因之間的關系是等位基因。

【3】根據題目信息可知，基因編輯的目的是要改變LamR基因，使該受體蛋白不能與豬瘟病毒結合，據此可推測其他的基因應該不受影響，應該能正常表達

A、由于被改造的是LamR基因，基因是DNA結構與功能的基本單位，因此其他基因正常表，所以篩選的細胞正常生理功能未受影響，A正確；

B、LamR基因是被改造的基因，因此篩選的細胞中LamR基因的堿基序列受到了影響，B錯誤；

C、LamR受體蛋白M位點的氨基酸改變是基因編輯的目標，同時這也是篩選的目的，C正確；

D、篩選的細胞應該是LamR基因被成功編輯，并且表現出病毒無法與相應的宿主細胞結合的特性。因此可推測篩選的細胞能抑制豬瘟病毒侵入的能力增強，D正確。

故選ACD。

【4】圖2中，具有抗豬瘟能力的是4號，因為4號豬是經過基因編輯技術獲得的個體。結合分析可知，圖2克隆豬培育流程中除基因編輯技術外，還運用了核移植技術、動物細胞培養技術和胚胎移植等技術，即AB正確。

故選AB。

熟知動物細胞工程各個應用技術的技術流程是解答本題的關鍵！看懂基因編輯技術的圖示是解答本題的另一關鍵！