“腦彩虹”是一項(xiàng)最新的大腦成像技術(shù)，地過(guò)實(shí)光蛋白“點(diǎn)亮”大腦肉的神經(jīng)元，幫助科學(xué)家了解大腦。
（1）loxP序列具有方向性，結(jié)構(gòu)如圖所示，其中決定方向的序列是

②

②

（填序號(hào)）。

（2）Cre酶是該技術(shù)的關(guān)鍵酶，它能催化如圖2所示的反應(yīng)，即隨機(jī)識(shí)別DNA分子上同向排列的兩個(gè)相同的loxP序列，并在圖1的②中特定位點(diǎn)切斷DNA雙鏈，切口被重新連接后，保留片段

2

2

，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)基因的敲除。若經(jīng)Cre酶作用使得2個(gè)loxP位點(diǎn)間的序列發(fā)生反轉(zhuǎn)，其原因可能是

兩個(gè)loxP序列方向相反

兩個(gè)loxP序列方向相反

。
（3）研究者需先用

限制酶和DNA連接

限制酶和DNA連接

酶處理 三種熒光蛋白基因、兩種loxP序列，將它們與腦組織特異表達(dá)啟動(dòng)子M相連接，構(gòu)建圖3所示的基因表達(dá)載體，再用顯微注射法將該基因表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠的

受精卵

受精卵

中，進(jìn)而得到僅含一個(gè)圖3所示片段的轉(zhuǎn)基因小鼠，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步篩選，獲得純合的轉(zhuǎn)基因小鼠a。

（4）圖3所示序列的兩個(gè)loxP₁之間或兩個(gè)loxP₂之間的基因，只會(huì)被Cre酶識(shí)別并切割一次。為使腦組織細(xì)胞中Cre酶的表達(dá)受調(diào)控，研究者將Cre酶基因與啟動(dòng)子N（由信號(hào)分子x開(kāi)啟）連接，獲得純合轉(zhuǎn)基因小鼠b,將圖4所示純合小鼠a和b雜交，得到F₁。
①無(wú)信號(hào)分子X(jué)作用時(shí)，F(xiàn)₁腦組織和其他組織細(xì)胞的顏色分別是

黃色、無(wú)色

黃色、無(wú)色

。
②有信號(hào)分子X(jué)作用時(shí)，F(xiàn)₁出現(xiàn)“腦彩虹”，請(qǐng)闡述機(jī)理：

F₁為雜合子，有編碼黃色、紅色、藍(lán)色熒光蛋白的基因、loxP1、loxP2及Cre酶基因；有信號(hào)分子X(jué)時(shí)，啟動(dòng)Cre酶表達(dá)，不同腦細(xì)胞中Cre酶表達(dá)情況不同，Cre酶識(shí)別的loxP不同，因而不同細(xì)胞會(huì)差異表達(dá)黃色、紅色或藍(lán)色熒光蛋白基因

F₁為雜合子，有編碼黃色、紅色、藍(lán)色熒光蛋白的基因、loxP1、loxP2及Cre酶基因；有信號(hào)分子X(jué)時(shí)，啟動(dòng)Cre酶表達(dá)，不同腦細(xì)胞中Cre酶表達(dá)情況不同，Cre酶識(shí)別的loxP不同，因而不同細(xì)胞會(huì)差異表達(dá)黃色、紅色或藍(lán)色熒光蛋白基因

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（5）研究者希望具有更豐富的顏色組合，即在一個(gè)細(xì)胞內(nèi)隨機(jī)出現(xiàn)兩種或兩種以上顏色疊加，形成更多顏色的“腦彩虹”，請(qǐng)依據(jù)題目信息，簡(jiǎn)要寫出設(shè)計(jì)思路：

設(shè)法使小鼠腦組織細(xì)胞內(nèi)有多個(gè)相同的圖3所示DNA片段，Cre酶對(duì)每個(gè)DNA片段隨機(jī)剪切，因而細(xì)胞的顏色由細(xì)胞內(nèi)多個(gè)熒光蛋白的顏色疊加而成

設(shè)法使小鼠腦組織細(xì)胞內(nèi)有多個(gè)相同的圖3所示DNA片段，Cre酶對(duì)每個(gè)DNA片段隨機(jī)剪切，因而細(xì)胞的顏色由細(xì)胞內(nèi)多個(gè)熒光蛋白的顏色疊加而成

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