Question

【題目】2019年1月，中國科學家首次利用基因編輯技術，敲除了猴胚胎的生物節律核心基因BMAL1，獲得了一批節律紊亂的小猴(第一代模型猴)。采集了其中一只睡眠紊亂最明顯的成年猴的體細胞，通過體細胞克隆技術，獲得了五只BMAL1基因敲除的克隆猴(第二代模型猴)，簡要過程如圖所示。這填補了生物節律紊亂研究高等動物模型的空白。請回答下列問題：

(1)基因敲除是指外源DNA與受體細胞基因組中序列相同或相近的基因發生同源重組，從而代替受體細胞基因組中的相同(相似)的基因序列，整合入受體細胞的基因組中。基因敲除過程中，構建的基因表達載體，外源基因應位于___________才可表達；外源基因是否導入受體細胞，可通過對重組DNA上___________的表達進行鑒定和選擇。

(2)該研究離不開ES細胞。ES細胞在形態上表現為___________；其在飼養層細胞上或在添加抑制因子的培養液中可以___________。

(3)第二代模型猴___________(填“是”或“不是”)對第一代模型猴中編號為A6的100%復制，原因是：___________。

(4)通過動物核移植獲得新個體，體細胞核移植的難度___________(填“高于”或“低于”)胚胎細胞核移植。

Answer 1

【答案】啟動子與終止子之間 標記基因 體積小、細胞核大、核仁明顯 增殖而不發生分化 不是 第二代模型猴的細胞核DNA來自A6,但其核外DNA(質DNA)來自受體卵母細胞；還有生活環境不完全相同 高于

【解析】

分析圖示可知，該過程中應用了基因工程技術（基因表達載體的構建、目的基因導入ES細胞）、動物細胞培養技術、胚胎移植技術和細胞核移植技術。

（1）基因表達載體中的啟動子是位于基因首端的有特殊結構的DNA片段，是RNA聚合酶識別和結合的位點，能啟動轉錄過程，終止子可控制轉錄結束，故基因敲除過程中，構建的基因表達載體，外源基因應位于啟動子與終止子之間才可表達；標記基因常用來檢測目的基因是否導入受體細胞，故外源基因是否導入受體細胞，可通過對重組DNA上標記基因的表達進行鑒定和選擇。

（2）ES細胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞，在形態上表現為體積小、細胞核大、核仁明顯，在功能上，具有發育的全能性，即可以分化為成年動物體內任何一種組織細胞。另外在體外培養的條件下，在飼養層細胞上或在添加抑制因子的培養液中可增殖而不發生分化。

（3）第二代模型猴的細胞核DNA來自A6，但其核外DNA(質DNA)來自受體卵母細胞，還有它們的生活環境不完全相同，所以第二代模型猴并不是對第一代模型猴中編號為A6的100%復制。

（4）由于動物胚胎細胞分化程度低，恢復其全能性相對容易，而動物體細胞分化程度高，恢復其全能性十分困難，因此，動物體細胞核移植的難度也就明顯高于胚胎細胞核移植。