Question

研究者根据果蝇染色体上红眼基因B设计出sgRNA，导入果蝇早期胚胎细胞，“敲除”部分胚胎细胞中的红眼基因B，得到镶嵌体果蝇（即复眼中部分小眼呈红色，部分小眼呈白色），如下表。

（1）从实验结果分析，若要从相同数量的早期胚胎中获得数量最多的镶嵌体果蝇，应选用的sgRNA最佳浓度为_____________ng/mL。

（2）如图所示，敲除基因时，sgRNA与红眼基因B的部分序列互补配对，可出现的碱基互补配对方式包括________________；细胞内的Cas9酶在配对区域定点剪切，引起红眼基因B发生碱基对的_________，基因敲除后，DNA连接酶会修复DNA切口处的_______________。

（3）这种定点敲除基因的方法为艾滋病治疗提供了思路。HIV通过识别膜蛋白C侵入宿主细胞，研究者可以根据____________________序列设计sgRNA，导入骨髓_________细胞中，在相应酶的配合下定点敲除基因，从而使新分化生成的T淋巴细胞免受HIV侵染。

Answer

500 A—T、U—A、G—C（C—G） 缺失 磷酸二酯键 膜蛋白C基因的核苷酸 造血干

【解析】试题分析：本题考查基因工程、基因突变、免疫，考查对DNA和RNA结构、基因突变种类、艾滋病致病机理的理解。

（1）选用的sgRNA最佳浓度为500ng/mL时，胚胎存活率较高，镶嵌体果蝇的比例也较高。

（2）单链RNA和DNA单链配对，可出现的碱基互补配对方式包括A—T、U—A、G—C（C—G）；细胞内的Cas9酶在配对区域定点剪切，引起红眼基因B发生碱基对的缺失，基因敲除后，DNA连接酶催化磷酸二酯键的形成，连接两个片段。

（3）HIV主要感染T细胞，T细胞来源于骨髓中的造血干细胞。根据膜蛋白C基因的核苷酸序列设计sgRNA，导入骨髓造血干细胞中，在相应酶的配合下定点敲除基因，可以使新分化生成的T淋巴细胞免受HIV侵染。

【点睛】第（1）小题易答为1000ng/mL，错因在于只考虑了镶嵌体果蝇的比例，而忽略了胚胎存活率。如果胚胎存活率很低，镶嵌体果蝇的比例虽然高，在相同数量的早期胚胎中，获得镶嵌体果蝇的数量也很少。