高中生物试题：基因敲除练习

基因敲除

塞因巅赊•是指一种遗传工程技术，针对某个序列已知但功能未知的序列，改变生物的遗传基因，令特定的

基因功能丧失作用，从而使部分功能被屏蔽，并可进一步对生物体造成影响，进而推测出该基因的生物学功

能。指外源DNA与受体细胞基因组中序列相同或相近的基因发生同源重组，从而代替受体细胞基因组中的

相同/相似的基因序列，整合入受体细胞的基因组中C

打靶载体：把目的基因和与细胞内靶基因特异片段同源的DNA分子都重组到带有标记基因（如ne。基因，TK

基因等）的载体上，此重组载体即为打靶载体。因基因打靶的目的不同,此载体有不同的设计方法，可分为替

换性载体和插入型载体。如为了把某一外源基因引入染色体DNA的某一位点上，这种情况下应设计的插入

型载体要包括外源基因（即目的基因）、同源基因片段及标记基因等部分。如为了使某一基因失去其生理功能，

这时所要设计的替换型打靶载体，应包括含有此靶基因的启动子及第一外显子的DNA片段及标记基因等诸

成分。

1.研究人员利用基因敲除技术将猪的肌生成抑制蛋白基因敲除，从而得到了高骨骼肌含量的克隆猪。请回

答有关问题：

（1）常用基因敲除技术是通过同源重组将外源基因定点整合入靶细胞基因组上某一确定的位点，以定点修

饰改造染色体上某一基因。相对传统的转基因技术，该基因敲除技术的最大优点是______•要实现敲除肌

生成抑制蛋白基因的目的，首先要构建替换型打靶载体，该过程中需要的工具酶有。

（2）将替换型打靶载体通过显微注射法导入猪胚胎干细胞，胚胎干细胞是从着床前胚胎分离出的—

的细胞，它具有向各种组织细胞分化的潜能。培养猪胚胎干细胞时，首先要在培养皿底部制备一层细胞，

这层细胞一般是。

（3）筛选出靶细胞，导入猪的中，再将其植入代孕猪体内，使其发育成嵌合体猪，再经过回交、

筛选就可以得到肌生成抑制蛋白基因敲除纯合体。为了快速扩大基因敲除猪的种群，除进行有性生殖外，

还可以采取胚胎分割和技术。

（4）为证明肌生成抑制蛋白基因敲除猪的表现型改变确实是由于敲除了该基因的缘故，可以通过导入肌生

成抑制蛋白基因或者直接注射，如果猪表现型转为正常，说明确实是由于敲除了肌生成抑制蛋白基

因的缘故。

2.随着基因工程、细胞工程等现代生物科技的发展，人们生活中一些难以治愈的疾病有了一些新的治疗手

段，其中基因打靶是一项常用的技术手段。基因打靶技术是建立在基因同源重组技术以及胚胎干细胞技术的

基础上而发展起来的一种分子生物学技术。结合下图回答问题：

注:neo'是新霉素抗性基因;HSV-tK基因的表达可以使无毒的丙氧鸟甘代谢为毒性物质，导致细胞死

亡。

（1）.将目的基因和与细胞内靶基因同源的DNA片段都重组到质粒上，构建打靶载体（基因表达载

体），该过程需要用到的工具酶有一。

（2）.打靶载体测序验证正确后，利用—酶，将之线性化，以提高重组率。然后通过—技术将

其导入胚胎干细胞,这样打靶载体与细胞内靶基因同源的区段就有概率发生同源重组。

(3).为了筛选发生同源重组的细胞，可在培养液中加入—进行初步筛选。最后还需要通过

技术鉴定同源重组的细胞(去除靶基因的细胞)，将这样的细胞通过扩大化培养后,获得大量打靶

成功的细胞。其中，暂时不用的细胞进行「保存。

(4).将打靶成功的细胞注射入小鼠囊胚,移植到同种、的母鼠体内，一段时间后对受体母鼠

进行—检查，确保其生下嵌合小鼠。

3.基因敲除是针对某个序列己知但功能未知的基因，改变其基因结构，令该基因功能丧失，从而对生物体造

成影响，进而推测出该基因功能的一门技术。以下是制备APOE基因敲除小鼠的常规过程：

备注：neo基因是抗新霉素的抗药基因；APOE是指载脂蛋白E,参与脂蛋白的代谢与转化。

请回答：

(1)为了获得APOE基因，可以用或者PCR扩增。过程②中所需的工具酶

有eNco基因除了破坏APOE基因外,还具存的作用最可能是o

(2)培养小鼠胚胎干细胞时，首先要在培养皿底部制备饲养层，用于饲养层的细胞一般

是。经过⑥克降以后的细胞的后裔细胞辟称为纯系，细胞纯系的特点

是,从而便于研究。

(3)纯合的APOE基因敲除小鼠(能/不能)表达APOE,与正常小鼠相比表现

出性状。

1.[2018浙江绍兴联考,32(二)](7分)基因敲除是针对某个序

列已知但功能未知的基因,改变其基因结内，令该基因功能丧

失，从而对生物体造成影响,进而推测出该基因功能的一门技

术。以下是制备基因敲除小鼠的常规过程：

备注:想。基因是抗新霉素的抗药基因；APOE是指载脂蛋白

E.参与脂蛋白的代谢与转化。

请回答：

(1)为了获得山夕£基因，可以用或者PCR扩

增。过程②中所需的工具髀有

基因除了破坏APOE基因外，还具有的作

用最可能是o

(2)培养小鼠胚胎干细胞时,首先要在培养皿底部制备饲养

层，用于饲养层的细胞一般是o经过⑥

克隆以后的细胞的后裔细胞群称为纯系，细胞纯系的特点

是