Question

【題目】CCR5是人體的正�；�因，其編碼的細(xì)胞膜CCR5蛋白是HIV-I(人類免疫缺陷病毒I型）感染的“入口”。有研究用“CRISPR/Cas9”技術(shù)對該基因進(jìn)行定點(diǎn)編輯并植入胚胎。圖1、圖2分別為相關(guān)的技術(shù)原理和實(shí)施過程。

（1）將Cas9蛋白和向?qū)�RNA序列注入受精卵的方法稱為____________________技術(shù)。

據(jù)圖1可知，“CRISPR/Cas9”技術(shù)中，首先由具識別序列的________________引導(dǎo)定位至目標(biāo)DNA序列，然后由Cas9蛋白將DNA切斷。這兩種物質(zhì)的作用結(jié)果類似于基因工程中______________的作用，若識別序列為……UCCAGAAUC……則DNA對應(yīng)區(qū)域α鏈的堿基序列為___________________。

（2）基因編輯過程中可能會產(chǎn)生“脫靶”（對CCR5基因以外的其他基因進(jìn)行了編輯）現(xiàn)象，最可能的原因是__________________________________________________________________。

（3）胚胎2的兩個變異CCR5基因編碼的蛋白質(zhì)中，氨基酸數(shù)目都減少，其原因是___________________都可能使轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列改變，導(dǎo)致終止密碼子提前出現(xiàn)。變異的CCR5蛋白無法裝配到細(xì)胞膜上，從而實(shí)現(xiàn)對HIV-I的抗性。

Answer 1

【答案】顯微注射 向?qū)?/span>RNA 限制酶 ……TCCAGAATC…… 其他基因中有可被向?qū)?/span>RNA識別的序列（與向?qū)?/span>RNA識別序列互補(bǔ)的序列） 基因中堿基對的增添、缺失

【解析】

分析題圖1“CRISPR/Cas9”技術(shù)中，首先由向?qū)?/span>RNA引導(dǎo)定位至目標(biāo)DNA序列，通過堿基互補(bǔ)配對向?qū)?/span>RNA與目標(biāo)DNA的一條鏈互補(bǔ)配對，然后由Cas9蛋白將DNA切斷，然后再重新連接，這樣隨機(jī)切掉或增加幾個堿基對，導(dǎo)致基因突變。

（1）圖中信息“用細(xì)針將向?qū)?/span>RNA序列和Cas9蛋白注入受精卵”，所以所用的方法為顯微注射技術(shù)。由圖1可知在“CRISPR/Cas9”技術(shù)中，具識別序列的是向?qū)?/span>RNA，其作用是引導(dǎo)定位至目標(biāo)DNA序列，然后由Cas9蛋白將DNA切斷。這兩種物質(zhì)的作用結(jié)果類似于基因工程中限制酶（識別特定序列的脫氧核苷酸序列并切割特定的兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵）的作用，從圖1中可以看出向?qū)?/span>RNA與目標(biāo)DNA的β鏈互補(bǔ)配對，DNA的β鏈原來與α鏈堿基互補(bǔ)，則DNA對應(yīng)區(qū)域α鏈的堿基序列為……TCCAGAATC……。

（2）基因編輯過程向?qū)?/span>RNA識別目標(biāo)DNA的序列，若其他基因中有可被向?qū)?/span>RNA識別的序列（與向?qū)?/span>RNA識別序列互補(bǔ)的序列），則基因編輯過程中就可能會產(chǎn)生“脫靶”（對CCR5基因以外的其他基因進(jìn)行了編輯）現(xiàn)象。

（3）圖2中胚胎2的兩個CCR5基因增添或缺失了幾對堿基對，可能使轉(zhuǎn)錄出的mRNA序列改變，導(dǎo)致終止密碼子提前出現(xiàn)，最終使兩個變異CCR5基因編碼的蛋白質(zhì)中，氨基酸數(shù)目都減少，變異的CCR5蛋白無法裝配到細(xì)胞膜上，從而實(shí)現(xiàn)對HIV-I的抗性。