Question

【題目】（題文）“基因剪刀手”楊璐菡掃除了豬器官用于人體移植的最大障礙，其研究成果使得美國(guó)《科學(xué)》雜志打破慣例提前發(fā)表科研成果，該技術(shù)將為全球上百萬(wàn)病人帶來(lái)希望。從2014年起，楊璐菡作為異種器官移植課題 帶頭人，帶領(lǐng)10個(gè)人的科研團(tuán)隊(duì)利用新發(fā)明的“基因剪刀”技術(shù)，敲除豬基因組中可能的致病基因。“基因敲除”技術(shù)的主要過(guò)程示意圖如下：

請(qǐng)根據(jù)題述內(nèi)容回答下列問(wèn)題：

（1）“基因敲除”技術(shù)的原理是_________，將neoR基因插入到靶基因過(guò)程中使用的工具酶是___________和___________。

（2）將突變基因DNA導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞之前要___________，該操作的目的是___________，該步驟中常用不同的限制酶進(jìn)行切割，這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于可以防止______________________。

（3）要獲得一只含失活靶基因的小鼠，則選擇的受體細(xì)胞應(yīng)是 ___________，圖中的neoR基因的作用是______________________。

（4）用于器官移植的豬最終需要完成基因改造及PERV（豬內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒）的刪除等工作，改造過(guò)的豬胚胎可植入母豬體內(nèi)，胚胎在母豬體內(nèi)存活的原因是_____________________。

Answer 1

【答案】基因重組限制酶DNA連接酶構(gòu)建基因表達(dá)載體使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并發(fā)揮作用質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化受精卵獲得失活的靶基因受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)

【解析】

考查基因工程的基本操作及利用已有知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力

（1）由圖可知，“基因敲除”技術(shù)的實(shí)質(zhì)就是使靶基因失活，方法是通過(guò)在靶基因和neoR基因的拼接，所以原理是基因重組，基因拼接技術(shù)使用的工具酶是限制酶和DNA連接酶

（2）依據(jù)基因工程的操作程序，將突變基因DNA導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞之前要進(jìn)行基因表達(dá)載體的構(gòu)建，從而有利于目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并發(fā)揮作用。用同一種限制酶剪切DNA片段，片段兩端黏性末端相同，這樣會(huì)導(dǎo)致被剪切片段自身環(huán)化

（3）培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物，由于體細(xì)胞體外培養(yǎng)不能發(fā)育成個(gè)體，受體細(xì)胞一般用受精卵， neoR基因的作用是使靶細(xì)胞失活

4）胚胎工程中外來(lái)胚胎可以在受體子宮存活的基礎(chǔ)是子宮不對(duì)外來(lái)胚胎產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)，這也是改造過(guò)的豬胚胎可植入母豬體內(nèi)存活的原因