6.
研究者根据果蝇X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.
sgRNA 浓度(ng/mL) | 不注射 | 0 | 125 | 250 | 500 | 1000 |
胚胎存活率(%) | 16 | 11 | 8 | 6 | 7 | 3 |
镶嵌体果蝇比例(%) | 0 | 0 | 10 | 17 | 50 | 86 |
(1)从实验结果分析,sgRNA的导入
了果蝇胚胎的存活率,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,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
,导致基因突变.该过程中,sgRNA和Cas9酶共同剪切DNA的作用类似于
酶的作用,敲除后需要
酶对DNA上的切口进行修复.
(3)若研究者要通过测交实验验证镶嵌体雄果蝇的基因组成,应将镶嵌体雄果蝇与表现型为
的果蝇进行杂交,预期杂交后代的表现型是
.
(4)这种定点敲除基因的方法为艾滋病的治疗提供了一个思路.HIV通过识别膜蛋白C侵入宿主细胞,研究者可以根据
的核苷酸序列设计sgRNA,导人骨髓
细胞中,有效阻止HIV侵染新分化生成的T淋巴细胞.