题目内容
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．
其基本原理如图所示：
请根据上述资料，回答下列问题：
（1）“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．
（2）在第三步中，涉及的变异类型是 ．
（3）在靶基因中插入neoR基因的目的 ．
（4）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？ ， ．
简述如何利用上述小鼠才能获得符合需要的小鼠： ．
②若该克隆雌鼠与普通小鼠交配，理论上该克隆雌鼠产下抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为 ．
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．
其基本原理如图所示：
请根据上述资料，回答下列问题：
（1）“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
（2）在第三步中，涉及的变异类型是
（3）在靶基因中插入neoR基因的目的
（4）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？
简述如何利用上述小鼠才能获得符合需要的小鼠：
②若该克隆雌鼠与普通小鼠交配，理论上该克隆雌鼠产下抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为
考点：基因工程的原理及技术
专题：
分析：分析题图：图示为“基因敲除”技术（通常叫基因打靶）的具体过程，首先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．再将体外构建的突变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．
解答：
解：（1）“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发育全能性．
（2）在第三步中，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，这里涉及的变异类型是基因重组．
（3）靶基因插入neoR基因后，使得脱氧核苷酸数量序列发生改变，不能正常表达，同时在靶基因中插入neoR基因还可以用于基因敲除细胞的筛选．
（4）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因为该克隆小鼠可视为杂合子，在形成配子时等位基因会发生分离，产生不含neoR基因和含neoR基因的配子，因此该克隆小鼠的后代不都含有neoR基因．
利用上述小鼠才获得符合需要的小鼠的方法：先让该克隆小鼠与多只野生型小鼠交配然后让子代与该克隆小鼠回交或子代小鼠间自由交配，筛选突变型的显性纯合子．
②克隆雌鼠相当于杂合子（用Aa表示），普通小鼠相当于隐性纯合子（用aa表示），因此克隆雌鼠与普通小鼠的交配为测交，则后代抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为1：1．
故答案为：
（1）发育全能性
（2）基因重组
（3）使靶基因失活和用于基因敲除细胞的筛选
（4）①否 因为该克隆小鼠可视为杂合子，在形成配子时等位基因会发生分离，产生不含neoR基因和含neoR基因的配子 先让该克隆小鼠与多只野生型小鼠交配然后让子代与该克隆小鼠回交或子代小鼠间自由交配，筛选突变型的显性纯合子．
②1：1
（2）在第三步中，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，这里涉及的变异类型是基因重组．
（3）靶基因插入neoR基因后，使得脱氧核苷酸数量序列发生改变，不能正常表达，同时在靶基因中插入neoR基因还可以用于基因敲除细胞的筛选．
（4）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因为该克隆小鼠可视为杂合子，在形成配子时等位基因会发生分离，产生不含neoR基因和含neoR基因的配子，因此该克隆小鼠的后代不都含有neoR基因．
利用上述小鼠才获得符合需要的小鼠的方法：先让该克隆小鼠与多只野生型小鼠交配然后让子代与该克隆小鼠回交或子代小鼠间自由交配，筛选突变型的显性纯合子．
②克隆雌鼠相当于杂合子（用Aa表示），普通小鼠相当于隐性纯合子（用aa表示），因此克隆雌鼠与普通小鼠的交配为测交，则后代抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为1：1．
故答案为：
（1）发育全能性
（2）基因重组
（3）使靶基因失活和用于基因敲除细胞的筛选
（4）①否 因为该克隆小鼠可视为杂合子，在形成配子时等位基因会发生分离，产生不含neoR基因和含neoR基因的配子 先让该克隆小鼠与多只野生型小鼠交配然后让子代与该克隆小鼠回交或子代小鼠间自由交配，筛选突变型的显性纯合子．
②1：1
点评：本题以“基因敲除”为素材，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作步骤，掌握各步骤中的相关细节，能结合题中信息准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．
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