Question

基因敲除是根据DNA重组原理发展起来的一门新兴技术。通常用设计好的DNA片段替代动物细胞内的基因片段，从而达到基因敲除的目的。运用基因敲除技术构建基因敲除动物模型是研究基因功能中较为普遍的一种方法，其基本原理如下图所示。

请回答下列问题：

（1）在将目的基因导入受体细胞前，需要构建一个基因表达载体。一个理想的基因表达载体，通常由启动子、终止子、目的基因和            等四部分组成。在此过程中，所需使用的相关工具酶是                    。

（2）如果要获得一只含目的基因的小鼠，则选择的受体细胞通常为              ，基因导入该细胞时，可以采用                    等方法。

（3）上述途径所获得的动物，其后代并非每一个个体都含目的基因，原因是       。

（4）假设通过基因敲除构建了一个非球形红细胞性贫血(Ⅱ型)模型动物，该动物因丙酮酸激酶缺陷或葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)缺陷，使红细胞膜变化引起红细胞自溶现象，但若向该动物注射ATP后，自溶现象可明显降低。由此可表明，基因对生物性状的控制方式之一是：                    。

（5）某实验小组向正常小鼠胚胎细胞内导入某“X基因”后，发现靶基因能正常转录形成mRNA,但细胞内却不再合成相应蛋白质，其原因最可能是              。

Answer 1

（1）标记基因        限制酶、DNA连接酶（答全给1分）   

（2）受精卵   显微注射法（或病毒感染法）

（3）转基因动物为杂合体，在形成生殖细胞时等位基因发生分离     

（4）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状  （5）“X基因”转录形成的mRNA与靶基因控制合成的mRNA杂交，抑制其控制合成G酶（蛋白质）（或抑制了目的基因的翻译过程）

解析:

考查基因敲除的知识。

（1）基因表达载体由四部分组成：启动子、终止子、目的基因和标记基因，在构建基因表达载体过程中，须使用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶。

（2）培育转基因动物时，选择的受体细胞通常为受精卵，通过采用显微注射法将基因表达载体导入受精卵中。

（3）转基因动物是杂合体，在产生后代时等位基因分离，所以后代并非每一个都含有目的基因。

（4）该动物由于酶异常导致红细胞自溶，说明基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制生物性状。

（5）靶基因能正常转录形成mRNA，但不能合成蛋白质。很显然是翻译过程不能进行，究其原因是“X基因”转录形成的mRNA与靶基因转录形成的mRNA杂交。