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(25分)2007年诺贝尔生理学或医学奖授予马里奥·卡佩基等三位科学家,以表彰他们“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现”。这些发现导致了“基因敲除”技术(通常叫基因打靶)的出现,利用这一技术可以准确地“敲除”DNA分子上的特定基因,从而为研究基因功能开辟了新途径。该技术的过程大致如下:第一步:分离胚胎干细胞。从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞,在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。第二步:突变DNA的体外构建。获取与靶基因同源的DNA片断,利用基因工程技术在该DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因),使该片段上的靶基因失活。第三步:突变DNA与靶基因互换。将体外构建的突变DNA转移入胚胎干细胞,再通过同源互换,用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个,完成对胚胎干细胞的基因改造。第四步:将第三步处理后的胚胎干细胞,转移到添加新霉素的培养基中筛选培养。其基本原理如下图所示:请根据上述资料,回答下列问题:⑴“基因敲除技术”以胚胎干细胞作为对象是因为胚胎干细胞具有 性。⑵在第三步中,涉及的变异类型是 。⑶在靶基因中插入neoR基因的目的是 。⑷假设经过上图表示的过程,研究者成功获得一枚“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞,并培育成一只雌性克隆小鼠,则:①该克隆小鼠的后代是否都含有neoR基因,为什么? , 。②该克隆小鼠 (填“是”或“否”)已经满足研究者对靶基因进行功能研究的需要?如果是,说明理由。如果否,简述如何利用上述小鼠才能获得符合需要的小鼠。理由或简述如何才能获得符合需要的小鼠: 。③若该克隆雌鼠与普通小鼠交配,理论上该克隆雌鼠产下的F1中抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为 。若该克隆雌鼠产下的后代小鼠足以满足实验要求,请以F1为实验材料,设计一实验方案,通过一代杂交实验,来确定新霉素抗性基因是导入到常染色体,还是导入到X染色体上。(要求写出用来杂交的F1性状及杂交后一代的性状及相应结论)。杂交方案: ;结果和结论: 。试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
(25分)2007年诺贝尔生理学或医学奖授予马里奥·卡佩基等三位科学家,以表彰他们“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现”。这些发现导致了“基因敲除”技术(通常叫基因打靶)的出现,利用这一技术可以准确地“敲除”DNA分子上的特定基因,从而为研究基因功能开辟了新途径。该技术的过程大致如下:
第一步:分离胚胎干细胞。从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞,在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。
第二步:突变DNA的体外构建。获取与靶基因同源的DNA片断,利用基因工程技术在该DNA片段上插入neo
R
基因(新霉素抗性基因),使该片段上的靶基因失活。
第三步:突变DNA与靶基因互换。将体外构建的突变DNA转移入胚胎干细胞,再通过同源互换,用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个,完成对胚胎干细胞的基因改造。
第四步:将第三步处理后的胚胎干细胞,转移到添加新霉素的培养基中筛选培养。
其基本原理如下图所示:
请根据上述资料,回答下列问题:
⑴“基因敲除技术”以胚胎干细胞作为对象是因为胚胎干细胞具有
性。
⑵在第三步中,涉及的变异类型是
。
⑶在靶基因中插入neo
R
基因的目的是
。
⑷假设经过上图表示的过程,研究者成功获得一枚“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞,并培育成一只雌性克隆小鼠,则:
①该克隆小鼠的后代是否都含有neo
R
基因,为什么?
,
。
②该克隆小鼠
(填“是”或“否”)已经满足研究者对靶基因进行功能研究的需要?如果是,说明理由。如果否,简述如何利用上述小鼠才能获得符合需要的小鼠。理由或简述如何才能获得符合需要的小鼠:
。
③若该克隆雌鼠与普通小鼠交配,理论上该克隆雌鼠产下的F
1
中抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为
。若该克隆雌鼠产下的后代小鼠足以满足实验要求,请以F
1
为实验材料,设计一实验方案,通过一代杂交实验,来确定新霉素抗性基因是导入到常染色体,还是导入到X染色体上。(要求写出用来杂交的F
1
性状及杂交后一代的性状及相应结论)。
杂交方案:
;
结果和结论:
。
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