Question

小鼠是實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，如：利用小鼠制備抗X病毒單克隆抗體、利用小鼠進(jìn)行DNA重組研究中導(dǎo)致了“基因敲除”技術(shù)的出現(xiàn)．
Ⅰ用小鼠制備抗X病毒單克隆抗體．
（1）取一定數(shù)量的小鼠，定期間隔給它們注射適量的含X病毒的溶液，其目的是

 

．
（2）一段時(shí)間后，取小鼠脾臟中的相應(yīng)細(xì)胞與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合，細(xì)胞能夠融合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是

 

．融合時(shí)常用的化學(xué)試劑是

 

融合后形成的兩兩融合細(xì)胞有

 

種類型．我們需要的雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是

 

．
（3）為了保存有價(jià)值的雜交瘤細(xì)胞系，通常用超低溫將其凍存，試分析其原因

 

．
Ⅱ、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片斷，利用特定技術(shù)在該DNA片段上插入neo^R基因（新霉素抗性基因）成為突變DNA（如下圖），使該片段上的靶基因失活．
第三步：將插入neo^R基因（新霉索抗性基因）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(gè)正常靶基因中的一個(gè)，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：

（4）該技術(shù)采用胚胎干細(xì)胞作為轉(zhuǎn)入對象是因?yàn)榕咛ジ杉?xì)胞具有

 

性．第二步中ne08基因插入靶基因使用的工具酶是

 

．neo^R基因不僅能使靶基因失活，還是

 

；“靶基因失活”的含義是

 

．第三步中，涉及的變異類型是

 

（5）從研究者成功獲得如上圖所示的“敲除”一個(gè)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(yùn)用到的生物技術(shù)有

 

、

 

  等．
（6）科學(xué)家可以通過“基因敲除”來研究基因的功能，（5）小題中獲得的基因敲除小鼠，

 

（能/不能）直接用來研究基因功能，原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：單克隆抗體的制備過程,基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：根據(jù)題意中“利用小鼠制備抗X病毒單克隆抗體”，而雜交瘤細(xì)胞來源于B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞．對照實(shí)驗(yàn)的變量是含X病毒的溶液和不含X病毒的溶液，因變量是產(chǎn)生抗X病毒抗體的B淋巴細(xì)胞．動(dòng)物細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性；neo^R基因（新霉素抗性基因）相當(dāng)于標(biāo)志基因．
據(jù)圖分析，干細(xì)胞中一對正常靶基因，其中一個(gè)DNA片段上插入neo^R基因（新霉素抗性基因）而成為失活的靶基因，導(dǎo)入干細(xì)胞中含有1個(gè)正常靶基因和一個(gè)失活靶基因．

解答： 解：Ⅰ（1）制備單克隆抗體，需要定期間隔給實(shí)驗(yàn)組注射適量的含X病毒的溶液，其目的是獲得能產(chǎn)生抗X病毒抗體的漿細(xì)胞．
（2）細(xì)胞能夠融合的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是細(xì)胞膜的流動(dòng)性，融合時(shí)常用的化學(xué)試劑是聚乙二醇，融合后形成的兩兩融合細(xì)胞有3種類型：漿細(xì)胞和漿細(xì)胞融合的、骨髓瘤和骨髓瘤細(xì)胞融合的、骨髓瘤和漿細(xì)胞融合的．我們需要的雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)是：既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體（抗X病毒的特異性抗體）
（3）為了保存有價(jià)值的雜交瘤細(xì)胞系，通常用超低溫將其凍存，原因是：低溫保存是利用酶在低溫條件下活性被抑制而不變性，利于保存其特性．
Ⅱ（4）該技術(shù)采用胚胎干細(xì)胞作為轉(zhuǎn)入對象是因?yàn)榕咛ジ杉?xì)胞具有全能性，把目的基因插入運(yùn)載體中通常用限制酶和DNA連接酶，通常一些特殊抗性的基因作為標(biāo)記基因，導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)沒有表達(dá)所需的產(chǎn)品，原因通常是靶基因插入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)，第三步中，涉及的變異類型是基因重組．
（5）基因敲除的胚胎干細(xì)胞利用的技術(shù)有轉(zhuǎn)基因技術(shù)，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，克隆技術(shù)，動(dòng)物胚胎移植技術(shù)等．
（6）獲得的基因敲除小鼠，體內(nèi)仍有一個(gè)正常的靶基因，也能表達(dá)性狀，則故不能得到靶基因的功能．
故答案為：
（1）獲得能產(chǎn)生抗X病毒抗體的B淋巴細(xì)胞（漿細(xì)胞）  
（2）細(xì)胞膜的流動(dòng)性    聚乙二醇    3    既能無限增殖，又能產(chǎn)生特異性抗體（抗X病毒的特異性抗體）
（3）超低溫抑制酶活性，利于保存其特性
（4）限制酶（限制性核酸內(nèi)切酶）、DNA連接酶    標(biāo)記基因    靶基因中的脫氧核苷酸數(shù)量序列發(fā)生改變，不能正常表達(dá)    基因重組
（5．克隆技術(shù)  轉(zhuǎn)基因技術(shù)
（6）不能    因?yàn)樵撔∈篌w內(nèi)仍有一個(gè)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(diǎn)評(píng)：本題考查單克隆抗體的制備、基因工程、基因等相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生從課外材料中獲取相關(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．