Question

【题目】猪瘟是由于猪瘟病毒与猪细胞膜上的LamR受体蛋白M位点的氨基酸结合，继而侵入细胞引起的。利用基因编辑技术改变LamR基因，使该受体蛋白不能与猪瘟病毒结合，但生理功能正常，从而培育抗猪瘟病毒猪。该技术主要由Cas9蛋白与向导RNA的复合物共同完成（如图1所示），其中向导RNA可识别LamR基因中的特定序列。图2是利用生物工程技术的培育流程。

【1】据图1推测，Cas9蛋白与向导RNA的复合物功能类似于_________酶；图1中还需用到的酶有_________。

【2】图1中LamR基因被切断后，重新连接前，会切掉或增加几个碱基对，此过程导致的变异属于_________。改造前后的两种LamR基因之间的关系是_________（等位基因/非等位基因/互相连锁）。

【3】图2中的成纤维细胞经基因编辑后需进行筛选，筛选出的细胞

A.正常生理功能未受影响

B.LamR基因的碱基序列未改变

C.LamR受体蛋白M位点的氨基酸改变

D.抑制猪瘟病毒侵入的能力增强

【4】图2的1-4号猪中，具有抗猪瘟能力的是_________号。图2培育流程中除基因编辑技术外，还运用了_________

A．细胞核移植技术 B．动物细胞培养技术

C．动物细胞融合技术 D．干细胞技术

Answer 1

【答案】

【1】 限制酶 解旋酶、DNA连接酶、RNA聚合酶

【2】 基因突变 等位基因

【3】ACD

【4】 4 AB

【解析】

动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。动物体细胞克隆是将供体细胞的细胞核与受体去核卵细胞的细胞质进行人工组合，借助于卵细胞的发育能力，经过培养发育成胚胎进而形成个体的技术。体细胞克隆的关键是细胞核移植技术

【1】图中显示，LamR基因在Cas9蛋白与向导RNA构成的复合物的作用下，该基因被分成了两段，因此可知Cas9蛋白与向导RNA的复合物相当于限制酶，图中DNA的两条链有解旋的过程，而且向导RNA需要首先转录生成，同时被切割的两个DNA片段也需要连接，因此图1过程还需要用到解旋酶、DNA连接酶、RNA聚合酶。

【2】图1过程导致的变异是碱基对的增添或缺失引起的，根据基因突变的概念可知，该变异属于基因突变，因为基因突变的结果是产生了新基因，而且产生的基因与原来的基因互为等位基因，因此可推测改造前后的两种LamR基因之间的关系是等位基因。

【3】根据题目信息可知，基因编辑的目的是要改变LamR基因，使该受体蛋白不能与猪瘟病毒结合，据此可推测其他的基因应该不受影响，应该能正常表达

A、由于被改造的是LamR基因，基因是DNA结构与功能的基本单位，因此其他基因正常表，所以筛选的细胞正常生理功能未受影响，A正确；

B、LamR基因是被改造的基因，因此筛选的细胞中LamR基因的碱基序列受到了影响，B错误；

C、LamR受体蛋白M位点的氨基酸改变是基因编辑的目标，同时这也是筛选的目的，C正确；

D、筛选的细胞应该是LamR基因被成功编辑，并且表现出病毒无法与相应的宿主细胞结合的特性。因此可推测筛选的细胞能抑制猪瘟病毒侵入的能力增强，D正确。

故选ACD。

【4】图2中，具有抗猪瘟能力的是4号，因为4号猪是经过基因编辑技术获得的个体。结合分析可知，图2克隆猪培育流程中除基因编辑技术外，还运用了核移植技术、动物细胞培养技术和胚胎移植等技术，即AB正确。

故选AB。

熟知动物细胞工程各个应用技术的技术流程是解答本题的关键！看懂基因编辑技术的图示是解答本题的另一关键！