Question

【题目】科研人员利用基因编辑技术删除小鼠母本基因组的相关印记区域，培育出了由母本单倍体干细胞融合发育而来的孤雌生殖小鼠，为探索生殖奥秘作出了贡献。过程见下图：

（1）上图孤雌小鼠的获得，用到动物细胞培养_________、 _________、 _________胚胎移植等生物技。

（2）孤雌小鼠培育过程中需要用基因编辑技术删除母本基因组的相关印记区域。为了检测删除是否成功，在分子水平需要应用______________________________技术进行检测。

（3）常用的基因编辑系统是 crispr-cas9，其过程为：先让一段RNA与特征DNA序列结合，由此引导Cas9酶对特征DNA序列切割。因为“一段RNA”能与特征DNA序列_________，才能特异性结合。Cas9酶作用于特征DNA序列的____________________（填DNA分子的相关结构）。

（4）上图中的“卵母细胞”应处于________________（时期）。应用卵母细胞培育孤雌小鼠容易成功，其原因是_______________________。并且由上述卵母细胞发育而来的胚胎能在代孕母鼠体内存活的原因是____________。

Answer 1

【答案】基因工程 动物细胞核移植 早期胚胎培养 DNA分子杂交技术 碱基互补配对 磷酸二酯键 MⅡ中期（减数第二次分裂中期） 卵母细胞体积大，易操作；含促使细胞核表达全能性的物质；卵母细胞所含营养物质丰富 代孕母鼠子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应

【解析】

1、孤雌生殖也称单性生殖，即卵不经过受精也能发育成正常的新个体的生殖方式。

2、胚胎移植的生理学基础：（1）供体与受体相同的生理变化，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境；（2）哺乳动物早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是出于游离状态，为胚胎的收集提供了可能；（3）受体子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能 ；（4）移植入受体的胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性不会受到影响。

（1）识图分析可知，整个过程中用基因编辑技术删除相关的基因印迹区域，该过程中使用的Cas9酶类似于限制酶的作用，因此属于基因工程的操作，经编辑后的细胞用动物细胞培养成多个细胞或组织，利用核移植技术使卵母细胞与新核融合，体外培养胚胎至桑椹胚或囊胚后移植胚胎进入代孕母鼠体内。

（2）验证基因是否删除成功，需要利用DNA分子杂交技术进行检测。

（3）让一段RNA与目标特征DNA序列的碱基互补配对后两者才能结合。Cas9酶与DNA的基因靶点结合时发生了构象变化，酶功能区对靶标DNA的反向链进行定位切割DNA分子的磷酸二酯键，删除基因。

（4）传统的细胞核移植技术中，受体卵母细胞处于减数第二次分裂中期。因为卵母细胞体积大，易操作；含促使细胞核表达全能性的物质；卵母细胞所含营养物质丰富。由于代孕母鼠子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，使得胚胎能在代孕母鼠体内存活的生理基础。