Question

（7分）2007年诺贝尔生理学或医学奖授予马里奥·卡佩基等三位科学家，以表彰他们“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现”。这些发现导致了“基因敲除”技术（通常叫基因打靶）的出现，利用这一技术可以准确地“敲除”DNA分子上的特定基因，从而为研究基因功能开辟了新途径。该技术的过程大致如下：
第一步：分离胚胎干细胞。从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞，在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。
第二步：突变DNA的体外构建。获取与靶基因同源的DNA片断，利用基因工程技术在该DNA片段上插入neo^R基因（新霉素抗性基因），使该片段上的靶基因失活。
第三步：突变DNA与靶基因互换。将体外构建的突变DNA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，转移到添加新霉素的培养基中筛选培养。
其基本原理如下图所示：

请根据上述资料，回答下列问题：
（1）“基因敲除技术”以胚胎干细胞作为对象是因为胚胎干细胞具有     性。
（2）在第三步中，涉及的变异类型是     。
（3）在靶基因中插入neo^R基因的目的     。
（4）假设经过上图表示的过程，研究者成功获得一枚“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞，并培育成一只雌性克隆小鼠，则：
①该克隆小鼠的后代是否都含有neo^R基因，为什么?     ，                          。
简述如何利用上述小鼠才能获得符合需要的小鼠：      。
②若该克隆雌鼠与普通小鼠交配，理论上该克隆雌鼠产下抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为     。

Answer 1

（7分，每空1分）⑴ 发育全能性          ⑵基因重组
⑶使靶基因失活和用于基因敲除细胞的筛选
⑷①否      因为该克隆小鼠可视为杂合子，在形成配子时等位基因会发生分离，产生不含neo^R基因和含neo^R基因的配子。先让该克隆小鼠与多只野生型小鼠交配然后让子代与该克隆小鼠回交或子代小鼠间自由交配，筛选突变型的显性纯合子。      ②1：1

解析试题分析：）⑴胚胎干细胞全能性高，有着发育成完整个体的潜能。（2）利用基因工程技术在该DNA片段上插入neoR基因（新霉素抗性基因），使该片段上的靶基因失活，属于基因重组。⑶由题目分析可知在靶基因中插入neoR基因的目的是使靶基因失活，同时该基因具有新霉素抗性，可用于基因敲除细胞的筛选。（4）
由于该克隆小鼠可以看做杂合子，在形成配子时等位基因会发生分离，产生含和不含neoR基因的配子，所以后代中不是所有的个体都含有neoR基因。（5）要获得需要的小鼠，先让该克隆小鼠与多只野生型小鼠交配然后让子代与该克隆小鼠回交或子代小鼠间自由交配，筛选突变型的显性纯合子。若该克隆雌鼠与普通小鼠交配，理论上该克隆雌鼠产下抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为1:1。
考点：本题考查转基因技术、动物细胞培养等相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。