Question

利用“基因敲除”技術(shù)，能“敲除”DNA上的特定基因．該技術(shù)的主要過程示意圖如下：

（1）胚胎干細(xì)胞可從小白鼠的

 

中分離得到．
（2）neo^R基因插入靶基因使用的工具酶是

 

和

 

，前者識(shí)別特定脫氧核苷酸序列并在特定位點(diǎn)切開．“靶基因失活”的含義是

 

．
（3）失活靶基因與正常靶基因互換涉及的變異類型是

 

；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)．“特定培養(yǎng)基”中需加入

 

以能起到篩選培養(yǎng)的目的．
（4）科學(xué)家可以通過“基因敲除”來研究基因的功能，培養(yǎng)圖示中胚胎干細(xì)胞所獲得的“基因敲除”小白鼠

 

（填“能”或“不能”）直接用于研究基因功能，原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：胚胎干細(xì)胞的來源及分化,基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：胚胎干細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞，來源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)）．
特點(diǎn)：具有胚胎細(xì)胞的特性，體積較小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動(dòng)物任何一種組織細(xì)胞．另一方面，在體外培養(yǎng)條件下，ES細(xì)胞可不斷增殖而不發(fā)生分化，可進(jìn)行冷凍保存，也可以進(jìn)行某些遺傳改造．

解答： 解：（1）胚胎干細(xì)胞可以從早期胚胎或原始性腺中分離得到．
（2）基因工程用到的工具酶包括限制酶和DNA連接酶；基因是控制生物性狀的基本單位，當(dāng)neo^R基因插入靶基因后將導(dǎo)致靶基因的結(jié)構(gòu)被破壞，失去原有的結(jié)構(gòu)和功能．所以靶基因失活”的含義是 　　靶基因中的脫氧核苷酸序列發(fā)生改變，不能表達(dá)．
（3）從圖解中可以看出，失活靶基因與正常靶基因是同源互換，故兩者互換片段屬于基因重組；因?yàn)閚eo^R基因是新霉素抗性基因，經(jīng)處理后的胚胎干細(xì)胞獲得了neo^R基因，所以能在含新霉素的培養(yǎng)基上生存，而未經(jīng)處理的胚胎干細(xì)胞在此培養(yǎng)基上無法生存，故“特定培養(yǎng)基”需加入新霉素才能起到選擇作用．
（4）培養(yǎng)圖示中胚胎干細(xì)胞所獲得的“基因敲除”小白鼠不能直接用于研究基因功能，因?yàn)樵撔“资篌w內(nèi)仍有一個(gè)正常的靶基因，也可能表達(dá)性狀．
故答案為：
（1）早期胚胎或原始性腺
（2）限制性核酸內(nèi)切酶（或限制酶）　　DNA連接酶 　　靶基因中的脫氧核苷酸序列發(fā)生改變，不能表達(dá)
（3）基因重組 　　新霉素
（4）不能   因?yàn)樵撔“资篌w內(nèi)仍有一個(gè)正常的靶基因，也可能表達(dá)性狀

點(diǎn)評(píng)：本題考查胚胎干細(xì)胞的分化和基因工程，要求學(xué)生能從材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)的生物學(xué)問題．