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《科學》雜志打破慣例提前發表科研成果，該技術將為全球上百萬病人帶來希望。從2014年起，楊璐菡作為異種器官移植課題 帶頭人，帶領10個人的科研團隊利用新發明的“基因剪刀”技術，敲除豬基因組中可能的致病基因。“基因敲除”技術的主要過程示意圖如下：

請根據題述內容回答下列問題：

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

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

（3）要獲得一只含失活靶基因的小鼠，則選擇的受體細胞應是 ___________，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（豬內源性逆轉錄病毒）的刪除等工作，改造過的豬胚胎可植入母豬體內，胚胎在母豬體內存活的原因是_____________________。

Answer 1

【答案】基因重組限制酶DNA連接酶構建基因表達載體使目的基因在受體細胞中穩定存在并發揮作用質粒和含目的基因的外源DNA片段自身環化受精卵獲得失活的靶基因受體對移入子宮的外來胚胎不發生免疫排斥反應

【解析】

考查基因工程的基本操作及利用已有知識解決實際問題能力

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

（2）依據基因工程的操作程序，將突變基因DNA導入胚胎干細胞之前要進行基因表達載體的構建，從而有利于目的基因在受體細胞中穩定存在并發揮作用。用同一種限制酶剪切DNA片段，片段兩端黏性末端相同，這樣會導致被剪切片段自身環化

（3）培育轉基因動物，由于體細胞體外培養不能發育成個體，受體細胞一般用受精卵， neoR基因的作用是使靶細胞失活

4）胚胎工程中外來胚胎可以在受體子宮存活的基礎是子宮不對外來胚胎產生免疫排斥反應，這也是改造過的豬胚胎可植入母豬體內存活的原因