高中生物試題：基因敲除練習(xí)

基因敲除

塞因巔賒?是指一種遺傳工程技術(shù)，針對某個序列已知但功能未知的序列，改變生物的遺傳基因，令特定的

基因功能喪失作用，從而使部分功能被屏蔽，并可進一步對生物體造成影響，進而推測出該基因的生物學(xué)功

能。指外源DNA與受體細胞基因組中序列相同或相近的基因發(fā)生同源重組，從而代替受體細胞基因組中的

相同/相似的基因序列，整合入受體細胞的基因組中C

打靶載體：把目的基因和與細胞內(nèi)靶基因特異片段同源的DNA分子都重組到帶有標記基因（如ne。基因，TK

基因等）的載體上，此重組載體即為打靶載體。因基因打靶的目的不同,此載體有不同的設(shè)計方法，可分為替

換性載體和插入型載體。如為了把某一外源基因引入染色體DNA的某一位點上，這種情況下應(yīng)設(shè)計的插入

型載體要包括外源基因（即目的基因）、同源基因片段及標記基因等部分。如為了使某一基因失去其生理功能，

這時所要設(shè)計的替換型打靶載體，應(yīng)包括含有此靶基因的啟動子及第一外顯子的DNA片段及標記基因等諸

成分。

1.研究人員利用基因敲除技術(shù)將豬的肌生成抑制蛋白基因敲除，從而得到了高骨骼肌含量的克隆豬。請回

答有關(guān)問題：

（1）常用基因敲除技術(shù)是通過同源重組將外源基因定點整合入靶細胞基因組上某一確定的位點，以定點修

飾改造染色體上某一基因。相對傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)，該基因敲除技術(shù)的最大優(yōu)點是______?要實現(xiàn)敲除肌

生成抑制蛋白基因的目的，首先要構(gòu)建替換型打靶載體，該過程中需要的工具酶有。

（2）將替換型打靶載體通過顯微注射法導(dǎo)入豬胚胎干細胞，胚胎干細胞是從著床前胚胎分離出的—

的細胞，它具有向各種組織細胞分化的潛能。培養(yǎng)豬胚胎干細胞時，首先要在培養(yǎng)皿底部制備一層細胞，

這層細胞一般是。

（3）篩選出靶細胞，導(dǎo)入豬的中，再將其植入代孕豬體內(nèi)，使其發(fā)育成嵌合體豬，再經(jīng)過回交、

篩選就可以得到肌生成抑制蛋白基因敲除純合體。為了快速擴大基因敲除豬的種群，除進行有性生殖外，

還可以采取胚胎分割和技術(shù)。

（4）為證明肌生成抑制蛋白基因敲除豬的表現(xiàn)型改變確實是由于敲除了該基因的緣故，可以通過導(dǎo)入肌生

成抑制蛋白基因或者直接注射，如果豬表現(xiàn)型轉(zhuǎn)為正常，說明確實是由于敲除了肌生成抑制蛋白基

因的緣故。

2.隨著基因工程、細胞工程等現(xiàn)代生物科技的發(fā)展，人們生活中一些難以治愈的疾病有了一些新的治療手

段，其中基因打靶是一項常用的技術(shù)手段?；虼虬屑夹g(shù)是建立在基因同源重組技術(shù)以及胚胎干細胞技術(shù)的

基礎(chǔ)上而發(fā)展起來的一種分子生物學(xué)技術(shù)。結(jié)合下圖回答問題：

注:neo'是新霉素抗性基因;HSV-tK基因的表達可以使無毒的丙氧鳥甘代謝為毒性物質(zhì)，導(dǎo)致細胞死

亡。

（1）.將目的基因和與細胞內(nèi)靶基因同源的DNA片段都重組到質(zhì)粒上，構(gòu)建打靶載體（基因表達載

體），該過程需要用到的工具酶有一。

（2）.打靶載體測序驗證正確后，利用—酶，將之線性化，以提高重組率。然后通過—技術(shù)將

其導(dǎo)入胚胎干細胞,這樣打靶載體與細胞內(nèi)靶基因同源的區(qū)段就有概率發(fā)生同源重組。

(3).為了篩選發(fā)生同源重組的細胞，可在培養(yǎng)液中加入—進行初步篩選。最后還需要通過

技術(shù)鑒定同源重組的細胞(去除靶基因的細胞)，將這樣的細胞通過擴大化培養(yǎng)后,獲得大量打靶

成功的細胞。其中，暫時不用的細胞進行「保存。

(4).將打靶成功的細胞注射入小鼠囊胚,移植到同種、的母鼠體內(nèi)，一段時間后對受體母鼠

進行—檢查，確保其生下嵌合小鼠。

3.基因敲除是針對某個序列己知但功能未知的基因，改變其基因結(jié)構(gòu)，令該基因功能喪失，從而對生物體造

成影響，進而推測出該基因功能的一門技術(shù)。以下是制備APOE基因敲除小鼠的常規(guī)過程：

備注：neo基因是抗新霉素的抗藥基因；APOE是指載脂蛋白E,參與脂蛋白的代謝與轉(zhuǎn)化。

請回答：

(1)為了獲得APOE基因，可以用或者PCR擴增。過程②中所需的工具酶

有eNco基因除了破壞APOE基因外,還具存的作用最可能是o

(2)培養(yǎng)小鼠胚胎干細胞時，首先要在培養(yǎng)皿底部制備飼養(yǎng)層，用于飼養(yǎng)層的細胞一般

是。經(jīng)過⑥克降以后的細胞的后裔細胞辟稱為純系，細胞純系的特點

是,從而便于研究。

(3)純合的APOE基因敲除小鼠(能/不能)表達APOE,與正常小鼠相比表現(xiàn)

出性狀。

1.[2018浙江紹興聯(lián)考,32(二)](7分)基因敲除是針對某個序

列已知但功能未知的基因,改變其基因結(jié)內(nèi)，令該基因功能喪

失，從而對生物體造成影響,進而推測出該基因功能的一門技

術(shù)。以下是制備基因敲除小鼠的常規(guī)過程：

備注:想。基因是抗新霉素的抗藥基因；APOE是指載脂蛋白

E.參與脂蛋白的代謝與轉(zhuǎn)化。

請回答：

(1)為了獲得山夕￡基因，可以用或者PCR擴

增。過程②中所需的工具髀有

基因除了破壞APOE基因外，還具有的作

用最可能是o

(2)培養(yǎng)小鼠胚胎干細胞時,首先要在培養(yǎng)皿底部制備飼養(yǎng)

層，用于飼養(yǎng)層的細胞一般是o經(jīng)過⑥

克隆以后的細胞的后裔細胞群稱為純系，細胞純系的特點

是