20. 肠道微生物对宿主健康具有重要影响,但目前缺乏对特定菌株进行基因编辑的有效手段。科研人员尝试使用M13噬菌体作为载体,对大肠杆菌进行基因编辑。
(1)M13噬菌体与T2噬菌体相似、能够侵染大肠杆菌,其蛋白质外壳留在菌体外,头部的
_____注入菌体内,指导子代噬菌体的复制增殖。与T2噬菌体不同,被M13噬菌体侵染的大肠杆菌不发生裂解。
(2)科研人员将绿色荧光蛋白基因特异性序列(sgfp)、Cas酶基因与利用特定方法得到的M13噬菌体的环状DNA进行重组,构建重组基因编辑质粒(pCG)、如图1。
①构建PCG需要用到的工具酶有
_____。
②以PCG的绿色荧光蛋白基因特异性序列(sgfp)经
_____过程形成的RNA,会靶向结合绿色荧光蛋白基因,从而使Cas酶能够切割绿色荧光蛋白基因。
(3)科研人员将绿色荧光蛋白基因和红色荧光蛋白基因导入大肠杆菌,获得GS菌株。先用添加GS菌株的饲料喂养小鼠,一段时间后,将小鼠分为实验组和对照组。其中,实验组小鼠用添加含
_____的M13噬菌体和
_____ 的饲料喂养,以筛选获得肠道微生物被基因编辑的小鼠。本实验对照组使用的质粒应当包括图1中的
_____。
a、Cm
+ b、sgfp
c、Ori
d、Cas
(4)为确认M13噬菌体作为载体对大肠杆菌进行基因编辑的可行性和特异性,科研人员检测肠道微生物的变化,结果如图2。
①图2中,标号为a、c的区域分代表含有红色荧光的微生物和无荧光的微生物,b区域代表含有
_____荧光的微生物。
②图3-1为实验组第0天小鼠肠道微生物的荧光情况。请在答题纸的图3-2中标注该组小鼠第14天时肠道微生物的荧光区域编号。
_____③图2表明,实验中M13噬菌体能
_____。