Question

【題目】科學家利用CRISPR/Cas9基因編輯系統，成功改造了獼猴基因組中與某病癥（Z癥）相關的 SHANK3基因，制備出Z癥非人靈長類動物模型，為該病的研究和治療奠定了重要基礎。操作過程如圖。

回答下列問題。

（1）進行甲過程前，采集的卵母細胞需在體外培養到____________期才能與獲能的精子受精。

（2）將CRISPR/Cas9基因編輯系統注入受精卵后，Cas9蛋白能在特定部位切割SHANK3基因（下圖虛線所示），使該基因特定部位的兩個核苷酸之間的____________斷開，經其切割后產生具有____________末端的DNA片段。……

（3）乙過程應將受精卵移入____________中繼續培養，該過程通常需要維持一定的CO2濃度，CO2的作用是____________。丙表示的過程是____________。

（4）由以上技術獲得的Z癥獼猴，可通過體細胞核移植技術得到克隆Z癥獼猴，請寫出基本程序____________（用流程圖表示）

Answer 1

【答案】減數第二次分裂中期（MⅡ中期） 磷酸二酯鍵 平 發育培養液 維持培養液的pH 胚胎移植

【解析】

胚胎的早期培養
精子與卵子在體外受精后，應將受精卵移入發育培養液中繼續培養，以檢查受精狀況和受精卵的發育能力。哺乳動物胚胎的培養液成分一般都比較復雜，除一些無機鹽和有機鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養成分，以及血清等物質。當胚胎發育到適宜的階段時，可將其取出向受體移植，或冷凍保存。
胚胎移植

胚胎移植是指將雌性動物體內的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態相同的其他雌性動物的體內，使之繼續發育為新個體的技術。 其中提供胚胎的個體稱為“供體”， 接受胚胎的個體叫“受體”。胚胎移植實際上是生產胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程。供體胚胎獲得的途徑可以是轉基因，核移植或體外受精方式得到的。

限制酶能夠識別DNA中特定的核苷酸序列，切割的部位是核苷酸之間的磷酸二酯鍵，從而將DNA分子切成兩段，出現黏性末端或平末端。

（1）體外受精所用的卵母細胞需在體外培養到減數第二次分裂中期（MⅡ中期）才能與獲能的精子受精。

（2）題意顯示Cas9蛋白能在特定部位切割SHANK3基因，推測Cas9蛋白為限制酶，由圖示可知該基因特定部位斷開的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵，經其切割后產生的DNA片段具有平末端。

（3）乙過程為早期胚胎培養的過程，應將受精卵移入發育培養液中繼續培養，該過程通常需要維持一定的CO2濃度，CO2的作用是維持培養液的pH。丙表示的過程是胚胎移植。

（4）利用以上技術獲得的Z癥獼猴，可通過體細胞核移植技術得到克隆Z癥獼猴，相關基本程序如下圖示：