基因編輯與基因工程
Cre-loxP系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)特定基因的敲除，其技術(shù)過(guò)程如圖1所示。
（1）Cre酶能隨機(jī)識(shí)別DNA分子上的兩個(gè)相同的loxP序列，并在其中的特定位點(diǎn)切斷DNA雙鏈，其功能類(lèi)似于基因工程中的
限制
限制
酶。重新連接切口后，保留圖1中片段 2
2
（填序號(hào)），就能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)基因的敲除。
（2）“腦彩虹”是一項(xiàng)最新的大腦成像技術(shù)，通過(guò)熒光蛋白“點(diǎn)亮”大腦內(nèi)的神經(jīng)元，幫助科學(xué)家了解大腦。
Ⅰ.研究者設(shè)計(jì)圖2所示的DNA片段。若已知三種熒光蛋白的氨基酸序列，則可通過(guò) 化學(xué)方法人工合成
化學(xué)方法人工合成
的方法獲得相關(guān)基因，再利用限制酶和 DNA連接
DNA連接
酶將三種熒光蛋白基因和兩種loxP序列、啟動(dòng)子M與運(yùn)載體連接，形成重組DNA分子
重組DNA分子
，將其導(dǎo)入小鼠的 受精卵
受精卵
細(xì)胞中，經(jīng)過(guò)篩選、培育，獲得轉(zhuǎn)基因小鼠。
Ⅱ.在Cre酶的幫助下，一些熒光蛋白基因可能會(huì)被隨機(jī)“剪掉”，但兩個(gè)loxP1或兩個(gè)loxP2之間的基因，最多會(huì)被Cre酶敲除一次。同時(shí)該轉(zhuǎn)基因小鼠細(xì)胞內(nèi)存在連接有啟動(dòng)子N（由信號(hào)分子X(jué)開(kāi)啟）的Cre酶基因，因此該小鼠“腦彩虹”的出現(xiàn)可受X的調(diào)控：
①若無(wú)X作用時(shí)，該小鼠腦組織的色彩為 紅
紅
色，其他組織細(xì)胞顏色為 無(wú)
無(wú)
色。
②有信號(hào)分子X(jué)作用時(shí)，該小鼠腦組織出現(xiàn)“腦彩虹”，請(qǐng)闡述機(jī)理：有X作用時(shí)，該小鼠腦組織細(xì)胞啟動(dòng)Cre酶表達(dá)，但不同腦細(xì)胞中Cre酶識(shí)別的loxP序列或作用結(jié)果可能不同有可能隨機(jī)敲除兩個(gè)loxP1之間的紅色熒光蛋白基因，此時(shí)為細(xì)胞為黃色；有可能敲除兩個(gè)loxP2之間的紅色和黃色熒光蛋白基因，此時(shí)為細(xì)胞藍(lán)色；也有可能未成功敲除熒光蛋白基因，此時(shí)為細(xì)胞為紅色。不同腦細(xì)胞差異表達(dá)紅色、黃色或藍(lán)色熒光蛋白基因，出現(xiàn)“腦彩虹”
有X作用時(shí)，該小鼠腦組織細(xì)胞啟動(dòng)Cre酶表達(dá)，但不同腦細(xì)胞中Cre酶識(shí)別的loxP序列或作用結(jié)果可能不同有可能隨機(jī)敲除兩個(gè)loxP1之間的紅色熒光蛋白基因，此時(shí)為細(xì)胞為黃色；有可能敲除兩個(gè)loxP2之間的紅色和黃色熒光蛋白基因，此時(shí)為細(xì)胞藍(lán)色；也有可能未成功敲除熒光蛋白基因，此時(shí)為細(xì)胞為紅色。不同腦細(xì)胞差異表達(dá)紅色、黃色或藍(lán)色熒光蛋白基因，出現(xiàn)“腦彩虹”
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