Question

基因敲除是根據(jù)DNA重組原理發(fā)展起來的一門新興技術(shù)。通常用設(shè)計好的DNA片段替代動物細胞內(nèi)的基因片段，從而達到基因敲除的目的。運用基因敲除技術(shù)構(gòu)建基因敲除動物模型是研究基因功能中較為普遍的一種方法，其基本原理如下圖所示。

請回答下列問題：

（1）在將目的基因?qū)胧荏w細胞前，需要構(gòu)建一個基因表達載體。一個理想的基因表達載體，通常由啟動子、終止子、目的基因和            等四部分組成。在此過程中，所需使用的相關(guān)工具酶是                    。

（2）如果要獲得一只含目的基因的小鼠，則選擇的受體細胞通常為              ，基因?qū)朐摷毎麜r，可以采用                    等方法。

（3）上述途徑所獲得的動物，其后代并非每一個個體都含目的基因，原因是       。

（4）假設(shè)通過基因敲除構(gòu)建了一個非球形紅細胞性貧血(Ⅱ型)模型動物，該動物因丙酮酸激酶缺陷或葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G-6-PD)缺陷，使紅細胞膜變化引起紅細胞自溶現(xiàn)象，但若向該動物注射ATP后，自溶現(xiàn)象可明顯降低。由此可表明，基因?qū)ι镄誀畹目刂品绞街皇牵?u>                    。

（5）某實驗小組向正常小鼠胚胎細胞內(nèi)導(dǎo)入某“X基因”后，發(fā)現(xiàn)靶基因能正常轉(zhuǎn)錄形成mRNA,但細胞內(nèi)卻不再合成相應(yīng)蛋白質(zhì)，其原因最可能是              。

Answer 1

（1）標記基因        限制酶、DNA連接酶（答全給1分）   

（2）受精卵   顯微注射法（或病毒感染法）

（3）轉(zhuǎn)基因動物為雜合體，在形成生殖細胞時等位基因發(fā)生分離     

（4）基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀  （5）“X基因”轉(zhuǎn)錄形成的mRNA與靶基因控制合成的mRNA雜交，抑制其控制合成G酶（蛋白質(zhì)）（或抑制了目的基因的翻譯過程）

解析:

考查基因敲除的知識。

（1）基因表達載體由四部分組成：啟動子、終止子、目的基因和標記基因，在構(gòu)建基因表達載體過程中，須使用到限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。

（2）培育轉(zhuǎn)基因動物時，選擇的受體細胞通常為受精卵，通過采用顯微注射法將基因表達載體導(dǎo)入受精卵中。

（3）轉(zhuǎn)基因動物是雜合體，在產(chǎn)生后代時等位基因分離，所以后代并非每一個都含有目的基因。

（4）該動物由于酶異常導(dǎo)致紅細胞自溶，說明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物性狀。

（5）靶基因能正常轉(zhuǎn)錄形成mRNA，但不能合成蛋白質(zhì)。很顯然是翻譯過程不能進行，究其原因是“X基因”轉(zhuǎn)錄形成的mRNA與靶基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA雜交。