Question

小鼠是实验室常用的实验动物，如：利用小鼠制备抗X病毒单克隆抗体、利用小鼠进行DNA重组研究中导致了“基因敲除”技术的出现．
Ⅰ用小鼠制备抗X病毒单克隆抗体．
（1）取一定数量的小鼠，定期间隔给它们注射适量的含X病毒的溶液，其目的是

 

．
（2）一段时间后，取小鼠脾脏中的相应细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，细胞能够融合的结构基础是

 

．融合时常用的化学试剂是

 

融合后形成的两两融合细胞有

 

种类型．我们需要的杂交瘤细胞的特点是

 

．
（3）为了保存有价值的杂交瘤细胞系，通常用超低温将其冻存，试分析其原因

 

．
Ⅱ、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片断，利用特定技术在该DNA片段上插入neo^R基因（新霉素抗性基因）成为突变DNA（如下图），使该片段上的靶基因失活．
第三步：将插入neo^R基因（新霉索抗性基因）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：

（4）该技术采用胚胎干细胞作为转入对象是因为胚胎干细胞具有

 

性．第二步中ne08基因插入靶基因使用的工具酶是

 

．neo^R基因不仅能使靶基因失活，还是

 

；“靶基因失活”的含义是

 

．第三步中，涉及的变异类型是

 

（5）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

 

、

 

  等．
（6）科学家可以通过“基因敲除”来研究基因的功能，（5）小题中获得的基因敲除小鼠，

 

（能/不能）直接用来研究基因功能，原因是

 

．

Answer 1

考点：单克隆抗体的制备过程,基因工程的原理及技术

专题：

分析：根据题意中“利用小鼠制备抗X病毒单克隆抗体”，而杂交瘤细胞来源于B淋巴细胞和骨髓瘤细胞．对照实验的变量是含X病毒的溶液和不含X病毒的溶液，因变量是产生抗X病毒抗体的B淋巴细胞．动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性；neo^R基因（新霉素抗性基因）相当于标志基因．
据图分析，干细胞中一对正常靶基因，其中一个DNA片段上插入neo^R基因（新霉素抗性基因）而成为失活的靶基因，导入干细胞中含有1个正常靶基因和一个失活靶基因．

解答： 解：Ⅰ（1）制备单克隆抗体，需要定期间隔给实验组注射适量的含X病毒的溶液，其目的是获得能产生抗X病毒抗体的浆细胞．
（2）细胞能够融合的结构基础是细胞膜的流动性，融合时常用的化学试剂是聚乙二醇，融合后形成的两两融合细胞有3种类型：浆细胞和浆细胞融合的、骨髓瘤和骨髓瘤细胞融合的、骨髓瘤和浆细胞融合的．我们需要的杂交瘤细胞的特点是：既能无限增殖，又能产生特异性抗体（抗X病毒的特异性抗体）
（3）为了保存有价值的杂交瘤细胞系，通常用超低温将其冻存，原因是：低温保存是利用酶在低温条件下活性被抑制而不变性，利于保存其特性．
Ⅱ（4）该技术采用胚胎干细胞作为转入对象是因为胚胎干细胞具有全能性，把目的基因插入运载体中通常用限制酶和DNA连接酶，通常一些特殊抗性的基因作为标记基因，导入受体细胞内没有表达所需的产品，原因通常是靶基因插入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，第三步中，涉及的变异类型是基因重组．
（5）基因敲除的胚胎干细胞利用的技术有转基因技术，动物细胞培养技术，克隆技术，动物胚胎移植技术等．
（6）获得的基因敲除小鼠，体内仍有一个正常的靶基因，也能表达性状，则故不能得到靶基因的功能．
故答案为：
（1）获得能产生抗X病毒抗体的B淋巴细胞（浆细胞）  
（2）细胞膜的流动性    聚乙二醇    3    既能无限增殖，又能产生特异性抗体（抗X病毒的特异性抗体）
（3）超低温抑制酶活性，利于保存其特性
（4）限制酶（限制性核酸内切酶）、DNA连接酶    标记基因    靶基因中的脱氧核苷酸数量序列发生改变，不能正常表达    基因重组
（5．克隆技术  转基因技术
（6）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：本题考查单克隆抗体的制备、基因工程、基因等相关知识，意在考查学生从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题．