Question

【題目】以廣東科學家領銜的國際研究團隊歷時四年，利用基因編輯技術（CRISPR/Cas9）和體細胞核移植技術，成功地將亨廷頓舞蹈病基因（HTT基因）導入豬的受精卵中，從而培育出首例患亨廷頓舞蹈病轉基因的豬，精準地模擬出人類神經退行性疾病，標志我國大動物模型研究走在了世界前列。具體操作過程如圖。

（1）利用基因編輯技術，將人突變的HTT基因插入到豬的內源性HTT基因的表達框中，可能用到的基因工程工具酶有___________。目的基因能否在成纖維細胞中穩定遺傳的關鍵是_______________________。

（2）欲獲取單個的成纖維細胞，需用________ 酶處理豬的相應組織，放置于混合氣體培養箱中培養，其中CO2的主要作用是___________________。過程①得到去核卵細胞普遍采用__________的方法。

（3）為獲得更多的患亨廷頓舞蹈病豬，可在胚胎移植前對胚胎進行__________，若操作對象是囊胚階段的胚胎，要注意______________________。

（4）比起果蠅、線蟲、小鼠，豬作為人類疾病模型的優勢有______________。

Answer 1

【答案】限制酶和DNA連接酶 目的基因是否插入成纖維細胞的染色體DNA（或細胞核DNA） 胰蛋白（膠原蛋白） 維持培養液的pH 顯微操作 胚胎分割 將內細胞團均等分割 豬的內臟構造、大小、血管分布與人類極為相似（或豬的身體結構與人類更為相似）

或：豬的內部生理結構與人的相似度更高，研究結果更有說服力

或：豬與人類的親緣關系更近，相似程度更大

【解析】

基因編輯技術指能夠讓人類對目標基因進行“編輯”，實現對特定DNA片段的敲除、加入等。而CRISPR/Cas9技術自問世以來，就有著其它基因編輯技術無可比擬的優勢，技術不斷改進后，更被認為能夠在活細胞中最有效、最便捷地“編輯”任何基因�；�因編輯是人對身體的遺傳密碼做出的修改，對此，人類早就有多種倫理原則進行規范，其中的一個原則是，目前必須要有國家級的政府倫理機構批準，并且尚不能允許經過基因修改的嬰兒出生，即便要用人的胚胎進行研究，也一般限于14天的胚胎，即胚胎發育到14天后必須銷毀，不能發育成長為人。

（1）基因工程工具酶是限制酶和DNA連接酶，其中限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定脫氧核苷酸序列，并使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，而DNA連接酶能將兩個具有相同末端的DNA片段連接。所以利用基因編輯技術，將人突變的HTT基因插入到豬的內源性HTT基因的表達框中，可能用到的基因工程工具酶有限制酶和DNA連接酶；目的基因能否在成纖維細胞中穩定遺傳的關鍵是目的基因是否插入成纖維細胞的染色體DNA（或細胞核DNA）。

（2）欲獲取單個的成纖維細胞，需用胰蛋白（膠原蛋白）酶處理豬的相應組織；放置于混合氣體培養箱中培養，其中CO2的主要作用是維持培養液的pH；過程①得到去核卵細胞普遍采用顯微操作的方法。

（3）為獲得更多的患亨廷頓舞蹈病豬，可在胚胎移植前對胚胎進行胚胎分割；若操作對象是囊胚階段的胚胎，要注意將內細胞團均等分割。

（4）比起果蠅、線蟲、小鼠，豬作為人類疾病模型的優勢有豬的內臟構造、大小、血管分布與人類極為相似（或豬的身體結構與人類更為相似）。