2007年度諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予了美國科學家馬里奧·R·卡佩奇和奧利弗·史密西斯、英國科學家馬丁·J·埃文斯，獎勵他們創(chuàng)造了一套完整的“基因敲除小鼠”的方式。所謂“基因敲除小鼠”，就是先在小鼠的胚胎干細胞上通過基因重組的辦法進行基因修飾，即將胚胎干細胞中的某基因改掉，然后將“修飾”后的胚胎干細胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合體小鼠。這種嵌合體小鼠長大后，體內(nèi)同時存在被“修飾”過的基因和未被“修飾”的基因。如果某些小鼠的生殖細胞恰巧被“修飾”過，則它們就會生出基因完全被“修飾”過的小鼠。據(jù)所學知識回答下列問題：

　 (1)切割目的基因時，如上圖所示，該限制酶能識別的堿基序列是________，切點在________之間。

　 (2)將目的基因轉(zhuǎn)入小鼠胚胎干細胞后，胚胎干細胞能夠發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小鼠，所依據(jù)的生物學原理是________。胚胎干細胞在體外培養(yǎng)的條件下可以增殖而不發(fā)生________，但通過體外定向誘導，能培育出人造________。

　 (3)從胚胎干細胞轉(zhuǎn)化到獲得目的基因純合子，并配合基因檢測，最少需要代。育種過程是：檢測目的基因→________→從中選出目的基因純合的個體。

　 (4)基因敲除技術(shù)中存在著一個難以克服的缺陷：敲除了某個基因后，可能不會產(chǎn)生容易識別的表型改變，因此就不能獲知該基因的功能，請你分析原因：________________________________________________________________________。

 

(1)GAATTC　G和A　(2)細胞全能性　分化　組織或器官　(3)2　選擇目的基因進入生殖細胞的個體交配　(4)許多基因在功能上是多余的，敲除后，其他基因可以提供同樣的功能

 

本題以新信息為載體考查基因工程的操作及其應用。（1）限制酶識別的堿基序列為回文序列，兩條鏈的序列正好相反。由題圖可知，限制酶識別的堿基序列為GAATTC，且在G和A之間切開。（2）胚胎干細胞發(fā)育成個體，體現(xiàn)了動物細胞的全能性；胚胎干細胞在體外培養(yǎng)條件下一般不發(fā)生分化，但在一定誘導條件下，可以定向分化形成一定的組織或器官供移植所用。（3）基因工程育種過程為：檢測目的基因→選擇目的基因進入生殖細胞的個體交配 (第一代)→從中選出目的基因純合的個體(第二代)，所以如果配合基因檢測，共需要兩代。(4)因基因和性狀之間的關(guān)系并不是一一對應的關(guān)系，有的性狀是由多對基因控制，有的基因之間可以互補，敲除了某個基因后，可能產(chǎn)生不易識別的表型改變，因此就不能獲知該基因的功能。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中生物 來源： 題型：

2007年度諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主馬里奧??卡佩基等三位科學家創(chuàng)造了“基因敲除”的方式：用外源基因整合到小鼠胚胎干細胞的DNA同源序列中，使某一個基因被取代或破壞而失活，形成雜合體細胞。然后將“修飾”后的胚胎干細胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合體小鼠。科學家已經(jīng)利用上述技術(shù)成功地把人類囊腫性纖維化病的致病基因移植到小鼠身上，培育出了患囊腫性纖維化病的小鼠。下列有關(guān)敘述最可能錯誤的是

A．這種嵌合體小鼠長大后體內(nèi)存在外源基因，而且可能會遺傳給后代

B．在基因敲除中需要用到限制性核酸內(nèi)切酶等

C．通過“基因敲除”方式導致的變異類型屬于基因突變

D．基因敲除技術(shù)有利于人類對某些遺傳因素引發(fā)的疾病進行研究

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科目：高中生物 來源： 題型：

2007年10月8日，瑞典皇家科學院諾貝爾獎委員會將2007年度諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予三位進行干細胞研究的科學家，這三位科學家的研究成果導致了一種通常被人們稱為“基因打靶”的強大技術(shù)的誕生。在醫(yī)學上干細胞的研究為器官移植提供了新的思路，為癌癥、癲癇、糖尿病的根治帶來了希望。下列敘述不正確的是

    A.醫(yī)學上能利用肌細胞代替干細胞，因為肌細胞雖然是高度分化的細胞，但在一定條件下也可脫分化，實現(xiàn)細胞的全能性

    B．臍血中含有大量未成熟的造血干細胞，利用自身臍血移植屬自體移植，幾乎沒有排斥反應

    C.胚胎干細胞可從早期胚胎中獲取

    D．“基因打靶”技術(shù)也叫“基因敲除”技術(shù)，其中涉及到的變異類型是基因重組

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科目：高中生物 來源：2009-2010學年遼寧省本溪縣高二下學期第二次月考生物試題 題型：綜合題

（7分）2007年度諾貝爾生理學或醫(yī)學獎獲得者利用胚胎干細胞改造老鼠體內(nèi)的特定基因，使實驗鼠體內(nèi)的一些基因失去作用，從而發(fā)現(xiàn)這些基因的實際功能。這項技術(shù)被稱為“基因敲除”，它是用體外合成的無效基因或突變基因取代相應的正�；�,再應用轉(zhuǎn)基因方法培育出轉(zhuǎn)基因動物,此動物即為“基因敲除動物”，從而研究那些已經(jīng)知道堿基排列順序，而不知道其功能的基因的作用。請根據(jù)上述資料和生物學知識回答下列問題：
（1）科學家從動物胚胎中獲得的組織首先要獲得單個細胞，再進行細胞培養(yǎng)；進行培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中要加入不同于植物組織培養(yǎng)的成分                     （寫對兩種才能得分）。
（2）將體外合成的無效基因轉(zhuǎn)入胚胎干細胞中有可能采用              作為運載體，由于外源DNA導入胚胎干細胞的成功率極低，因此要靠運載體上的           基因，去確定真正發(fā)生了基因重組的胚胎干細胞。
（3）科學家利用“基因敲除”技術(shù)進行研究時，對照組是­        動物，通過實驗動物與正常動物性狀的比較，發(fā)現(xiàn)實驗動物的                 ，從而確定被敲除基因的功能。
（4）“基因靶向”是指利用細胞內(nèi)的DNA可與外源性DNA同源序列發(fā)生同源重組的性質(zhì)，定向改造生物某一基因的技術(shù)。下列有關(guān)敘述不正確的是        
A．該過程不需要用到運載體
B．該過程是在分子水平上進行的操作
C．“基因靶向”利用基因重組的原理，定向改變生物性狀
D．利用“基因靶向”技術(shù)實現(xiàn)DNA重組時，需要特定的酶催化
（5）如果科學家通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，成功改造了某女性血友病患者的造血干細胞，使其凝血功能全部恢復正常，那么預測該女性與正常男性結(jié)婚后所生子女的表現(xiàn)型為         
A．兒子、女兒全部正常            B．兒子、女兒中各一半正常
C．兒子全部患病，女兒全部正常    D．兒子全部正常，女兒全部患病

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科目：高中生物 來源：2013屆河北省高二下學期二調(diào)考試生物試卷（解析版） 題型：選擇題

2007年lO月8日瑞典皇家科學院諾貝爾獎委員會宣布。將2007年度諾貝爾生理學或醫(yī)學獎分別授予美國科學家馬里奧·卡佩基和奧利弗·史密斯。以及英國科學家馬丁·埃文斯，以表彰他們在干細胞研究方面所作的貢獻。這三位科學家因為“在涉及胚胎干細胞和哺乳動物DNA重組方面的一系列突破性發(fā)現(xiàn)”而獲此殊榮。下列有關(guān)敘述中不正確的是（       ）

A. 利用建立的誘導體系誘導小鼠胚胎干細胞向胰島B細胞分化，如鏡檢細胞中出現(xiàn)大量粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，可初步判斷胚胎干細胞發(fā)生了胰島樣分化

B. DNA重組技術(shù)又叫基因拼接技術(shù)，它可以定向改造生物遺傳性狀，其原理是基因重組

C. 分化了的干細胞一直保持分化后的狀態(tài)，不再改變，直到死亡

D. 哺乳動物的肌細胞不能產(chǎn)生胰島素是由于與合成胰島素有關(guān)的基因處于關(guān)閉狀態(tài)

 

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科目：高中生物 來源：2011-2012學年浙江省杭州市高三上學期期中七校聯(lián)考生物試卷 題型：選擇題

2007年lO月8日瑞典皇家科學院諾貝爾獎委員會宣布。將2007年度諾貝爾生理學或醫(yī)   學獎分別授予美國科學家馬里奧·卡佩基和奧利弗·史密斯。以及英國科學家馬丁·埃文斯，以表彰他們在干細胞研究方面所作的貢獻。這三位科學家因為“在涉及胚胎干細胞和哺乳動物DNA重組方面的一系列突破性發(fā)現(xiàn)”而獲此殊榮。下列有關(guān)敘述中不正確的是

  A.胚胎干細胞是有分裂和分化能力的細胞

  B.DNA重組技術(shù)又叫基因拼接技術(shù)，它可以定向改造生物的遺傳性狀，其原理是基因重組

  C.分化了的干細胞一直保持分化后的狀態(tài)，不再改變，直到死亡

  D.哺乳動物的肌細胞不能產(chǎn)生胰島素是由于與合成胰島素有關(guān)的基因處于關(guān)閉狀態(tài)

 

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