Question

（25分）2007年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予馬里奧·卡佩基等三位科學家，以表彰他們“在涉及胚胎干細胞和哺乳動物DNA重組方面的一系列突破性發(fā)現(xiàn)”。這些發(fā)現(xiàn)導致了“基因敲除”技術(shù)（通常叫基因打靶）的出現(xiàn)，利用這一技術(shù)可以準確地“敲除”DNA分子上的特定基因，從而為研究基因功能開辟了新途徑。該技術(shù)的過程大致如下：

第一步：分離胚胎干細胞。從小鼠囊胚中分離出胚胎干細胞，在培養(yǎng)基中擴增。這些細胞中需要改造的基因稱為“靶基因”。

第二步：突變DNA的體外構(gòu)建。獲取與靶基因同源的DNA片斷，利用基因工程技術(shù)在該DNA片段上插入neo^R基因（新霉素抗性基因），使該片段上的靶基因失活。

第三步：突變DNA與靶基因互換。將體外構(gòu)建的突變DNA轉(zhuǎn)移入胚胎干細胞，再通過同源互換，用失活靶基因取代兩個正常靶基因中的一個，完成對胚胎干細胞的基因改造。

第四步：將第三步處理后的胚胎干細胞，轉(zhuǎn)移到添加新霉素的培養(yǎng)基中篩選培養(yǎng)。

其基本原理如下圖所示：

請根據(jù)上述資料，回答下列問題：

⑴“基因敲除技術(shù)”以胚胎干細胞作為對象是因為胚胎干細胞具有                     性。

⑵在第三步中，涉及的變異類型是                       。

⑶在靶基因中插入neo^R基因的目的是                                                。

⑷假設(shè)經(jīng)過上圖表示的過程，研究者成功獲得一枚“敲除”一個靶基因的胚胎干細胞，并培育成一只雌性克隆小鼠，則：

①該克隆小鼠的后代是否都含有neo^R基因，為什么?________，________________________

____     ____________________________________________________________________。

②該克隆小鼠      （填“是”或“否”）已經(jīng)滿足研究者對靶基因進行功能研究的需要？如果是，說明理由。如果否，簡述如何利用上述小鼠才能獲得符合需要的小鼠。理由或簡述如何才能獲得符合需要的小鼠：                                                 

                                                                             。

③若該克隆雌鼠與普通小鼠交配，理論上該克隆雌鼠產(chǎn)下的F₁中抗新霉素小鼠與不抗新霉素小鼠的比例為_________。若該克隆雌鼠產(chǎn)下的后代小鼠足以滿足實驗要求，請以F₁為實驗材料，設(shè)計一實驗方案，通過一代雜交實驗，來確定新霉素抗性基因是導入到常染色體，還是導入到X染色體上。（要求寫出用來雜交的F₁性狀及雜交后一代的性狀及相應(yīng)結(jié)論）。

雜交方案：____     _______________  __________________  _____________________；

結(jié)果和結(jié)論：

________________________________________________ _________________________  _

________________________________________________ _________________________  _

________________________________________________ _________________________  _

_____________________________________________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

【解析】略