【正确答案】(1)小鼠基因敲除技术 小鼠基因敲除又称基因打靶,是指通过外源DNA与染色体DNA之间的同源重组,使得胚胎干细胞特定的内源基因被破坏而造成功能丧失,然后通过胚胎干细胞介导得到该基因丧失的小鼠模型的过程。主要实验流程及筛选步骤如下: ①打靶载体的设计与构建 将目的基因和与细胞内靶基因特异片段同源的DNA片段重组到带有标记基因(如neo基因等)的载体上,成为重组的打靶载体。注意事项:同源序列要足够长,要含有筛选用的标志基因。 ②胚胎于细胞的体外培养 ③打靶载体导入胚胎干细胞 打靶载体测序验证正确后,将载体线性化,然后转入胚胎干细胞中。 ④同源重组胚胎干细胞的筛选 通过载体上的正负筛选基因获得阳性的打靶胚胎干细胞克隆。选取PCR鉴定打靶载体正确插入的胚胎于细胞基因组DNA用于Southern blotting鉴定,将Southern blotting鉴定的打靶胚胎干细胞扩大培养并液氮保存。 ⑤基因敲除胚胎干细胞注射入囊胚 扩增经鉴定插入或置换片段位置正确的打靶胚胎干细胞,以囊胚显微注射的方式将一定数量的打靶胚胎干细胞细胞注入特定品系小鼠囊胚中。 ⑥囊胚植入假孕小鼠的子宫中 ⑦由嵌合体小鼠繁殖出生殖遗传系基因敲除小鼠 将嵌合体小鼠与适当品系的小鼠交配,后代小鼠出生后,通过PCR方式检测小鼠是否含有打靶序列。 ⑧基因敲除小鼠生殖系传递鉴定 将嵌合体小鼠和适当品系野生型小鼠交配,通过小鼠的毛色中来源于胚胎干细胞毛色的比例判断嵌合程度的高低,以及该小鼠的后代中可能获得生殖系传递能力。 (2)小鼠基因敲除的意义 基因敲除是建立在胚胎干细胞与同源重组技术基础上的一种定向改变生物体遗传信息的实验手段。 ①通过对生物体染色体基因组遗传信息的定向改造,使改造后的性状表达,并使改造后的遗传信息在生物活体内遗传,从而研究基因的功能,阐明生物体的遗传进化,了解疾病发生的分子机制,评价整体动物模型及新型预防、治疗疫苗等,是后基因组时代基因功能研究的重要技术手段之一。 ②为定向改造生物、培育新的生物品种提供了重要的技术支持。 ③通过基因敲除技术可以确定特定基因的性质以及研究它对机体的影响,对了解疾病的根源或寻找基因治疗的靶目标有重大的意义。
【答案解析】