Question

16．用小鼠進(jìn)行DNA重組研究中形成的“基因敲除”技術(shù)，能“敲除”DNA分子上的特定基因．該技術(shù)的主要過程如下：
第一步：分離小鼠胚胎干細(xì)胞，這些細(xì)胞中含有需要改造的基因，稱“靶基因”．
第二步：獲取與“靶基因”同源的DNA片段，利用特定技術(shù)在該DNA片段上插入neoR基因（新霉素抗性基因）成為突變DNA（如圖），使該片段上的靶基因失活．
第三步：將插入neoR基因（新霉素抗性基因）的靶基因轉(zhuǎn)移入胚胎干細(xì)胞，再通過同源互換，用失活靶基因取代兩個正常靶基因中的一個，完成對胚胎干細(xì)胞的基因改造．
第四步：將第三步處理后的胚胎干細(xì)胞，轉(zhuǎn)移到特定培養(yǎng)基中篩選培養(yǎng)．
其基本原理如圖所示：

（1）第二步中neo^R基因不僅能使靶基因失活，還是標(biāo)記基因；“靶基因失活”的含義是靶基因不能正常表達(dá)．
（2）從研究者成功獲得如上圖所示的“敲除”一個靶基因的胚胎干細(xì)胞，到將該細(xì)胞培育成“基因敲除”小鼠，運用到的生物技術(shù)有克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)等．
（3）科學(xué)家可以通過“基因敲除”技術(shù)來治療疾病，上題中獲得的基因敲除小鼠，能否直接用來研究基因功能并說明原因不能　因為該小鼠體內(nèi)仍有一個正常的靶基因，也能表達(dá)性狀，故不能得到靶基因的功能．

Answer 1

分析 1、囊胚包括內(nèi)細(xì)胞團和滋養(yǎng)層，其中內(nèi)細(xì)胞團細(xì)胞，具有發(fā)育的全能性，屬于胚胎干細(xì)胞．
2、若將靶基因只用一種限制酶敲除，則靶基因兩側(cè)應(yīng)各有一個酶切位點．用用1表示靶基因前的基因、2表示靶基因、3表示靶基因后的基因，用DNA連接酶將敲除后的若干DNA片斷進(jìn)行連接時，可得到3種類型的重組DNA，即1和2連接形成的重組DNA、2和3連接形成的重組DNA、1和3連接形成的重組DNA．若用一種限制酶將靶基因敲除后，再插入neo^R基因，由于只有重組DNA1和2、重組DNA2和3中含有靶基因，所以體外構(gòu)建的突變DNA有2種類型．

解答 解：（1）第二步中neo^R基因不僅能使靶基因失活，還是標(biāo)記基因；“靶基因失活”的含義是靶基因不能正常表達(dá)，原因是靶基因插入neo^R基因，使得脫氧核苷酸數(shù)量序列發(fā)生改變，不能正常表達(dá)．
（2）“敲除”一個靶基因需要采用基因工程技術(shù)，將“敲除”一個靶基因的胚胎干細(xì)胞培育成“基因敲除”小鼠還需要采用克隆技術(shù)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)．
（3）因為該基因敲除小鼠只敲除了一個基因，還有一個基因會行使功能，因此無法判斷此基因的功能，所以不能用獲得的基因敲除小鼠來直接研究基因的功能．
故答案為：
（1）標(biāo)記基因     靶基因不能正常表達(dá)
（2）克隆技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)
（3）不能　因為該小鼠體內(nèi)仍有一個正常的靶基因，也能表達(dá)性狀，故不能得到靶基因的功能

點評 本題結(jié)合圖解，考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的概念、原理及操作步驟在，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)；了解基因工程技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題．