Question

16．用小鼠进行DNA重组研究中形成的“基因敲除”技术，能“敲除”DNA分子上的特定基因．该技术的主要过程如下：
第一步：分离小鼠胚胎干细胞，这些细胞中含有需要改造的基因，称“靶基因”．
第二步：获取与“靶基因”同源的DNA片段，利用特定技术在该DNA片段上插入neoR基因（新霉素抗性基因）成为突变DNA（如图），使该片段上的靶基因失活．
第三步：将插入neoR基因（新霉素抗性基因）的靶基因转移入胚胎干细胞，再通过同源互换，用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个，完成对胚胎干细胞的基因改造．
第四步：将第三步处理后的胚胎干细胞，转移到特定培养基中筛选培养．
其基本原理如图所示：

（1）第二步中neo^R基因不仅能使靶基因失活，还是标记基因；“靶基因失活”的含义是靶基因不能正常表达．
（2）从研究者成功获得如上图所示的“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞，到将该细胞培育成“基因敲除”小鼠，运用到的生物技术有克隆技术、转基因技术、细胞培养技术等．
（3）科学家可以通过“基因敲除”技术来治疗疾病，上题中获得的基因敲除小鼠，能否直接用来研究基因功能并说明原因不能　因为该小鼠体内仍有一个正常的靶基因，也能表达性状，故不能得到靶基因的功能．

Answer 1

分析 1、囊胚包括内细胞团和滋养层，其中内细胞团细胞，具有发育的全能性，属于胚胎干细胞．
2、若将靶基因只用一种限制酶敲除，则靶基因两侧应各有一个酶切位点．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连接酶将敲除后的若干DNA片断进行连接时，可得到3种类型的重组DNA，即1和2连接形成的重组DNA、2和3连接形成的重组DNA、1和3连接形成的重组DNA．若用一种限制酶将靶基因敲除后，再插入neo^R基因，由于只有重组DNA1和2、重组DNA2和3中含有靶基因，所以体外构建的突变DNA有2种类型．

解答 解：（1）第二步中neo^R基因不仅能使靶基因失活，还是标记基因；“靶基因失活”的含义是靶基因不能正常表达，原因是靶基因插入neo^R基因，使得脱氧核苷酸数量序列发生改变，不能正常表达．
（2）“敲除”一个靶基因需要采用基因工程技术，将“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞培育成“基因敲除”小鼠还需要采用克隆技术和细胞培养技术．
（3）因为该基因敲除小鼠只敲除了一个基因，还有一个基因会行使功能，因此无法判断此基因的功能，所以不能用获得的基因敲除小鼠来直接研究基因的功能．
故答案为：
（1）标记基因     靶基因不能正常表达
（2）克隆技术、转基因技术、细胞培养技术
（3）不能　因为该小鼠体内仍有一个正常的靶基因，也能表达性状，故不能得到靶基因的功能

点评 本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤在，掌握各操作步骤中需要注意的细节；了解基因工程技术的相关应用，能结合所学的知识准确答题．