Question

基因敲除是根據DNA重組原理發展起來的一門新興技術。通常用設計好的DNA片段替代動物細胞內的基因片段，從而達到基因敲除的目的。運用基因敲除技術構建基因敲除動物模型是研究基因功能中較為普遍的一種方法，其基本原理如下圖所示。

請回答下列問題：

（1）在將目的基因導入受體細胞前，需要構建一個基因表達載體。一個理想的基因表達載體，通常由啟動子、終止子、目的基因和            等四部分組成。在此過程中，所需使用的相關工具酶是                    。

（2）如果要獲得一只含目的基因的小鼠，則選擇的受體細胞通常為              ，基因導入該細胞時，可以采用                    等方法。

（3）上述途徑所獲得的動物，其后代并非每一個個體都含目的基因，原因是       。

（4）假設通過基因敲除構建了一個非球形紅細胞性貧血(Ⅱ型)模型動物，該動物因丙酮酸激酶缺陷或葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G-6-PD)缺陷，使紅細胞膜變化引起紅細胞自溶現象，但若向該動物注射ATP后，自溶現象可明顯降低。由此可表明，基因對生物性狀的控制方式之一是：                    。

（5）某實驗小組向正常小鼠胚胎細胞內導入某“X基因”后，發現靶基因能正常轉錄形成mRNA,但細胞內卻不再合成相應蛋白質，其原因最可能是              。

Answer 1

（1）標記基因        限制酶、DNA連接酶（答全給1分）   

（2）受精卵   顯微注射法（或病毒感染法）

（3）轉基因動物為雜合體，在形成生殖細胞時等位基因發生分離     

（4）基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀  （5）“X基因”轉錄形成的mRNA與靶基因控制合成的mRNA雜交，抑制其控制合成G酶（蛋白質）（或抑制了目的基因的翻譯過程）

解析:

考查基因敲除的知識。

（1）基因表達載體由四部分組成：啟動子、終止子、目的基因和標記基因，在構建基因表達載體過程中，須使用到限制性核酸內切酶和DNA連接酶。

（2）培育轉基因動物時，選擇的受體細胞通常為受精卵，通過采用顯微注射法將基因表達載體導入受精卵中。

（3）轉基因動物是雜合體，在產生后代時等位基因分離，所以后代并非每一個都含有目的基因。

（4）該動物由于酶異常導致紅細胞自溶，說明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物性狀。

（5）靶基因能正常轉錄形成mRNA，但不能合成蛋白質。很顯然是翻譯過程不能進行，究其原因是“X基因”轉錄形成的mRNA與靶基因轉錄形成的mRNA雜交。