Question

【题目】[生物——选修3：现代生物科技专题]

中国科学院上海神经科学研究所仇子龙研究员等通过构建携带人类自闭症基因MECP2的转基因猴模型及对MECP2转基因猴进行分子遗传学与行为学分析，发现MECP2转基因猴表现出类似人类自闭症的刻板行为与社交障碍等行为。在该研究中，研究人员先通过精巢异种移植，将幼年食蟹猴的精巢移植到裸鼠的背部，实现了食蟹猴精巢提早成熟，从中获得精子，让其完成受精作用，并进一步培养，操作过程如图，从而获得了携带人类自闭症基因MECP2的转基因猴（Z症食蟹猴）。该工作加速了食蟹猴的精子生成速度，缩短了食蟹猴的繁殖周期，对于推动非人灵长类动物模型的应用具有重大意义。回答下列问题：

（1）图中将精子注入____________细胞，该细胞处于____________期。

（2）将CRISPR/Cas9基因编辑系统注入受精卵后，Cas9蛋白能在特定部位切割MECP2基因（下图虚线所示），使该基因特定部位的两个核苷酸之间的____________断开，经其切割后产生具有____________末端的DNA片段。

（3）乙过程对受精卵的培养是在____________中进行的，丙表示的过程是____________。

（4）上述获得的Z症食蟹猴，可通过体细胞核移植技术进一步得到克隆Z症食蟹猴。该技术的原理是___________________。所得到的克隆Z症食蟹猴的性状表现为_____________________________。

Answer 1

【答案】次级卵母 减数第二次分裂中 磷酸二酯键 平 发育培养液 胚胎移植 动物细胞核具有全能性 绝大多数性状与Z症食蟹猴相同，少数性状与受体的性状相同

【解析】

胚胎的早期培养：精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。

胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。供体胚胎获得的途径可以指转基因、核移植或体外受精方式得到的。

限制酶能够识别DNA中特定的核苷酸序列，切割的部位是核苷酸之间的磷酸二酯键，从而将DNA分子切成两段，出现黏性末端或平末端。

（1）受精时所用的卵母细胞是处于减数第二次分裂中期（MⅡ中期）的次级卵母细胞。

（2）结合题中信息分析，Cas9蛋白能在特定部位切割MECP2基因，推测Cas9蛋白为限制酶，由图示可知该基因特定部位断开的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键，经其切割后产生的DNA片段具有平末端。

（3）乙过程为早期胚胎培养的过程，受精卵在发育培养液中培养为早期胚胎。丙表示的过程是胚胎移植。

（4）利用以上技术获得的Z症食蟹猴，可通过体细胞核移植技术得到克隆Z症食蟹猴可知，该技术利用的原理是动物细胞核具有全能性。克隆Z症食蟹猴的性状中，绝大多数性状与Z症食蟹猴相同，少数性状与受体的性状相同。