Question

16．用小鼠進行DNA重組研究中形成的“基因敲除”技術，能“敲除”DNA分子上的特定基因．該技術的主要過程如下：
第一步：分離小鼠胚胎干細胞，這些細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，完成對胚胎干細胞的基因改造．
第四步：將第三步處理后的胚胎干細胞，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，還是標記基因；“靶基因失活”的含義是靶基因不能正常表達．
（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胞，到將該細胞培育成“基因敲除”小鼠，運用到的生物技術有克隆技術、轉(zhuǎn)基因技術、細胞培養(yǎng)技術等．
（3）科學家可以通過“基因敲除”技術來治療疾病，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)細胞團和滋養(yǎng)層，其中內(nèi)細胞團細胞，具有發(fā)育的全能性，屬于胚胎干細胞．
2、若將靶基因只用一種限制酶敲除，則靶基因兩側(cè)應各有一個酶切位點．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，還是標記基因；“靶基因失活”的含義是靶基因不能正常表達，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．
（2）“敲除”一個靶基因需要采用基因工程技術，將“敲除”一個靶基因的胚胎干細胞培育成“基因敲除”小鼠還需要采用克隆技術和細胞培養(yǎng)技術．
（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）標記基因     靶基因不能正常表達
（2）克隆技術、轉(zhuǎn)基因技術、細胞培養(yǎng)技術
（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節(jié)；了解基因工程技術的相關應用，能結(jié)合所學的知識準確答題．