Question

“基因敲除小鼠”，就是先在小鼠的胚胎干细胞上进行基因修饰——即把胚胎干细胞中的靶向基因改掉，然后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合体小鼠。(如下图所示)

(1)“敲除”一种基因分两步来完成：第一步是用_________________________

酶，从哺乳动物的染色体中切除具有某种功能的基因；第二步是用人们在体外修饰过的基因取代原有基因，而新基因中的缺陷会引发有待研究的某种疾病。

(2)科学家分离出了小鼠的胚胎干细胞，从理论上说，这是一种万能细胞，其分化程度低，通过________分裂可以产生精原细胞和卵原细胞，这些细胞再经过________分裂可以产生成熟的生殖细胞。

(3)如果把修饰基因和小鼠体内的原有基因看作一对等位基因，修饰基因(B)对原有基因(b)为显性，那么图中亲代小鼠的基因型可以表示为________，预测其F₁中小鼠所含基因情况和比例相当于________(杂交、自交、测交)比例。如果F₁中两只嵌合体小鼠自由交配，后代出现含修饰基因的纯合体小鼠占________。

(4)现有一只基因被敲除的雄性嵌合体小鼠(其基因型为Aa，“a”表示被敲除基因)和一只正常雌性小鼠(AA)，如何获得代代相传的“基因敲除”小鼠品系(aa)，请用遗传图解表示。

 

Answer 1

(1)限制性内切　(2)有丝　减数　(3)Bb×bb　测交　　(4)2　遗传图解如下：

图解一：

P　　　　　♂Aa　　　×　　　♀AA

　(嵌合体小鼠)　　　　 　　(正常小鼠)

　　　　 　　　　　　　 ♀Aa　　×　　　♂Aa

F₁回交　　　　　(嵌合体小鼠) 　 　(嵌合体小鼠)

F₂　　　　　　　　　　　 　 ♀♂aa

　　　　　　　　(“基因敲除”小鼠品系)

图解二：

P　　　　　♂Aa　　×　　♀AA

　(嵌合体小鼠) 　　　 　　 (正常小鼠)

　　　　　　　　♀Aa ♂ Aa

F₁　　　　　　(♀♂嵌合体小鼠杂交)

　　　　　　　　　　　

F₂　　　　　　　　　 ♀♂aa

　　　　　　(“基因敲除”小鼠品系)

 

(1)基因切除应用限制性内切酶。(2)胚胎干细胞经过有丝分裂产生精原细胞和卵原细胞，精(卵)原细胞经过有丝分裂产生配子。(3)由图可知，亲本基因型为Bb×bb。嵌合体小鼠Bb×Bb→1/4bb。(4)通过Aa×AA杂交可获得Aa的子代，再通过回交或子代、雌雄个体交配即可获得纯合的嵌合体。