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

 

，前者識別特定脫氧核苷酸序列并在特定位點切開．“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：胚胎干細胞的來源及分化,基因工程的原理及技術(shù)

專題：

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

解答： 解：（1）胚胎干細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．
（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；因為neo^R基因是新霉素抗性基因，經(jīng)處理后的胚胎干細胞獲得了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，因為該小白鼠體內(nèi)仍有一個正常的靶基因，也可能表達性狀．
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
（3）基因重組 　　新霉素
（4）不能   因為該小白鼠體內(nèi)仍有一個正常的靶基因，也可能表達性狀

點評：本題考查胚胎干細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，并能運用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識解決相關(guān)的生物學(xué)問題．