Question

【題目】[生物——選修3：現代生物科技專題]

中國科學院上海神經科學研究所仇子龍研究員等通過構建攜帶人類自閉癥基因MECP2的轉基因猴模型及對MECP2轉基因猴進行分子遺傳學與行為學分析，發現MECP2轉基因猴表現出類似人類自閉癥的刻板行為與社交障礙等行為。在該研究中，研究人員先通過精巢異種移植，將幼年食蟹猴的精巢移植到裸鼠的背部，實現了食蟹猴精巢提早成熟，從中獲得精子，讓其完成受精作用，并進一步培養，操作過程如圖，從而獲得了攜帶人類自閉癥基因MECP2的轉基因猴（Z癥食蟹猴）。該工作加速了食蟹猴的精子生成速度，縮短了食蟹猴的繁殖周期，對于推動非人靈長類動物模型的應用具有重大意義。回答下列問題：

（1）圖中將精子注入____________細胞，該細胞處于____________期。

（2）將CRISPR/Cas9基因編輯系統注入受精卵后，Cas9蛋白能在特定部位切割MECP2基因（下圖虛線所示），使該基因特定部位的兩個核苷酸之間的____________斷開，經其切割后產生具有____________末端的DNA片段。

（3）乙過程對受精卵的培養是在____________中進行的，丙表示的過程是____________。

（4）上述獲得的Z癥食蟹猴，可通過體細胞核移植技術進一步得到克隆Z癥食蟹猴。該技術的原理是___________________。所得到的克隆Z癥食蟹猴的性狀表現為_____________________________。

Answer 1

【答案】次級卵母 減數第二次分裂中 磷酸二酯鍵 平 發育培養液 胚胎移植 動物細胞核具有全能性 絕大多數性狀與Z癥食蟹猴相同，少數性狀與受體的性狀相同

【解析】

胚胎的早期培養：精子與卵子在體外受精后，應將受精卵移入發育培養液中繼續培養，以檢查受精狀況和受精卵的發育能力。

胚胎移植實際上是生產胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。供體胚胎獲得的途徑可以指轉基因、核移植或體外受精方式得到的。

限制酶能夠識別DNA中特定的核苷酸序列，切割的部位是核苷酸之間的磷酸二酯鍵，從而將DNA分子切成兩段，出現黏性末端或平末端。

（1）受精時所用的卵母細胞是處于減數第二次分裂中期（MⅡ中期）的次級卵母細胞。

（2）結合題中信息分析，Cas9蛋白能在特定部位切割MECP2基因，推測Cas9蛋白為限制酶，由圖示可知該基因特定部位斷開的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵，經其切割后產生的DNA片段具有平末端。

（3）乙過程為早期胚胎培養的過程，受精卵在發育培養液中培養為早期胚胎。丙表示的過程是胚胎移植。

（4）利用以上技術獲得的Z癥食蟹猴，可通過體細胞核移植技術得到克隆Z癥食蟹猴可知，該技術利用的原理是動物細胞核具有全能性�？寺�Z癥食蟹猴的性狀中，絕大多數性狀與Z癥食蟹猴相同，少數性狀與受體的性狀相同。