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基因敲除名词解释基因敲除是指通过特定的实验手段，将一个活细胞中的某个基因完全去除或失活的过程。
通过基因敲除技术，可以研究基因功能，了解基因在生物体内的作用及其相互关系，深入探究基因与生物性状之间的关联。
基因敲除是先将目标基因拷贝到特定DNA修饰质粒中，然后通过逆转录酶合成RNA分子，再通过派班修饰质粒携带RNA 进入目标细胞内，最后RNA通过结合酶释放进入细胞溶液中。
基因敲除的方法主要有两种：一种是通过基因定向敲除，将目标基因从染色体上切除，使其完全失活；另一种是通过介导RNA干扰机制，将RNA片段与目标基因RNA片段互补连接，阻碍基因的翻译与表达。
基因敲除的研究在生物学领域有着广泛的应用。
首先，基因敲除可以用来确定基因与生物重要性状之间的关联。
通过敲除一个特定的基因，观察生物体在此基因缺失的情况下是否出现明显的改变，可以推测该基因在特定生物性状的调节中的作用。
其次，基因敲除可以用来研究基因与疾病之间的关系。
通过敲除一个与某种疾病相关的基因，观察生物体是否发生类似该疾病的表型改变，有助于确定该基因与疾病之间的联系。
同时，基因敲除还可以用来研究基因与基因之间的相互关系。
通过敲除一个特定基因，观察其他基因是否也发生了改变，可以推测这些基因之间是否存在相互调控的关系。
最后，基因敲除还有助于阐明基因在个体发育、免疫反应等生物过程中的作用机制。
总的来说，基因敲除技术为研究基因功能和生物过程提供了强有力的工具，拓展了我们对基因与生物之间的关系的理解。
尽管基因敲除技术面临着一些技术难题，例如难以选择合适的目标基因、难以完全敲除目标基因等，但随着科学技术的不断发展和改进，基因敲除技术将在生物学研究中发挥更加重要和广泛的作用。
基因敲除原理
基因敲除是一种常用的遗传学技术，它通过特定方法使得目标基因在细胞或有机体中失去功能，从而揭示该基因在生物体内的功能。
基因敲除技术的发展为科学家们研究基因功能提供了重要的工具。
下面将介绍基因敲除的原理及其在生物学研究中的应用。
基因敲除的原理主要是通过DNA重组技术来实现的。
首先，需要设计一段与目标基因相对应的DNA序列，这段DNA序列中包含了一些特定的序列，如诱导剂可诱导的基因敲除系统中的诱导剂响应元件（inducible gene knockout system）。
然后，将设计好的DNA序列导入到目标细胞中，使其与目标基因进行重组。
通过这种方式，可以使目标基因发生突变，从而失去其正常的功能。
基因敲除技术在生物学研究中有着广泛的应用。
首先，它可以帮助科学家们研究基因在生物体内的功能。
通过敲除特定基因，科学家们可以观察到在该基因缺失的情况下生物体的表型变化，从而推断出该基因在生物体内的功能。
其次，基因敲除还可以用于研究疾病的发生机制。
通过敲除与某种疾病相关的基因，科学家们可以研究该基因对疾病的影响，为疾病的治疗提供重要的线索。
此外，基因敲除还可以用于研究药物的靶点。
通过敲除可能与某种药物靶点相关的基因，科学家们可以评估该靶点对药物的影响，为药物研发提供重要的参考。
总的来说，基因敲除是一种重要的遗传学技术，它通过DNA重组来使目标基因失去功能，为生物学研究提供了重要的工具。
基因敲除技术在研究基因功能、疾病发生机制以及药物靶点等方面有着广泛的应用前景。
随着技术的不断发展，相信基因敲除技术将会为生命科学领域的研究提供更多的可能性。
基因敲除技术gene knockoutgene knockout简介基因敲除技术是一种通过破坏特定基因来研究该基因在细胞或生物体中功能的实验方法。
这项技术在基础研究、疾病模型构建以及药物开发等领域中起着重要作用。
通过敲除特定基因，我们可以揭示该基因在生物体中的功能，对其与相关疾病的关联进行研究，并探索其在生物学过程中的作用机制。
基因敲除技术的原理基因敲除技术是通过引入特定的DNA片段使目标基因发生突变或被删除，从而破坏目标基因的功能。
常用的基因敲除技术包括CRISPR/Cas9、转座子、RNA干扰等。
CRISPR/Cas9CRISPR/Cas9是目前应用最广泛的基因敲除技术之一。
它基于细菌和古菌的天然免疫系统中的一种防御机制。
CRISPR （Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats）是一种由短重复序列和变异序列组成的DNA片段。
Cas9是一种具有核酸内切活性的酶。
CRISPR/Cas9技术利用RNA导向的Cas9酶靶向识别和切割特定的DNA序列。
在细胞中引入含有目标基因的RNA分子和Cas9酶后，Cas9酶会与RNA分子结合形成复合物，通过RNA分子的导向，使Cas9酶与目标基因特异性结合，并切割目标基因的DNA序列，导致基因发生突变或敲除。
转座子转座子是一种能在基因组中移动的DNA片段。
转座子可以在基因组中发生插入、删除或重排等事件，从而导致基因的敲除和突变。
转座子技术通过引入含有转座子序列的DNA片段来实现基因敲除。
在细胞中，转座子序列会与基因组发生重组，导致目标基因的敲除或突变。
RNA干扰RNA干扰是一种通过介导靶向特定mRNA分解的机制来抑制基因表达的方法。
在RNA干扰中，特定的siRNA（small interfering RNA）或shRNA（short hairpin RNA）分子与目标mRNA相互作用，导致mRNA的降解，从而抑制特定基因的表达。
基因敲除技术的原理、方法和应用1．基因敲除概述2．实现基因敲除的多种原理和方法：2.1.利用基因同源重组进行基因敲除 2.2利用随机插入突变进行基因敲除。
2.3.RNAi引起的基因敲除。
3．基因敲除技术的应用及前景4．基因敲除技术的缺陷关键词：基因敲除1．基因敲除概述：基因敲除是自80年代末以来发展起来的一种新型分子生物学技术，是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。
通常意义上的基因敲除主要是应用DNA同源重组原理，用设计的同源片段替代靶基因片段，从而达到基因敲除的目的。
随着基因敲除技术的发展，除了同源重组外，新的原理和技术也逐渐被应用，比较成功的有基因的插入突变和iRNA，它们同样可以达到基因敲除的目的。
2．实现基因敲除的多种原理和方法：2．1．利用基因同源重组进行基因敲除基因敲除是80年代后半期应用DNA同源重组原理发展起来的。
80年代初，胚胎干细胞（E S细胞）分离和体外培养的成功奠定了基因敲除的技术基础。
1985 年，首次证实的哺乳动物细胞中同源重组的存在奠定了基因敲除的理论基础。
到1987年，Thompsson首次建立了完整的ES细胞基因敲除的小鼠模型[1]。
直到现在，运用基因同源重组进行基因敲除依然是构建基因敲除动物模型中最普遍的使用方法。
2.1.1利用同源重组构建基因敲除动物模型的基本步骤(图1)：a．基因载体的构建：把目的基因和与细胞内靶基因特异片段同源的DNA 分子都重组到带有标记基因(如neo 基因，TK 基因等)的载体上，成为重组载体。
基因敲除是为了使某一基因失去其生理功能，所以一般设计为替换型载体。
b．ES 细胞的获得：现在基因敲除一般采用是胚胎干细胞，最常用的是鼠，而兔，猪，鸡等的胚胎干细胞也有使用。
常用的鼠的种系是１２９及其杂合体，因为这类小鼠具有自发突变形成畸胎瘤和畸胎肉瘤的倾向，是基因敲除的理想实验动物。
而其他遗传背景的胚胎干细胞系也逐渐被发展应用。
[2，3]ｃ．同源重组：将重组载体通过一定的方式(电穿孔法或显微注射)导入同源的胚胎干细胞(E S cell)中，使外源DNA与胚胎干细胞基因组中相应部分发生同源重组，将重组载体中的D NA序列整合到内源基因组中，从而得以表达。
基因敲除的表示方法一、基因敲除的基本概念。
1.1 基因敲除就像是在基因这个大团队里，精准地开除某个成员。
我们知道，基因就像生命的密码本，里面的每个基因都有自己的任务。
基因敲除呢，就是通过技术手段，让某个特定的基因失去功能。
这就好比一个足球队里，把某个位置上的球员弄下场，不让他发挥作用了，然后看看球队整体表现会发生什么变化。
1.2 这可不是一件简单的事儿。
就像拆钟表，你得小心翼翼地找到那个你想拿掉的小零件，还不能把整个钟表弄坏了。
在基因敲除里，科学家们要利用各种高科技手段，准确地定位到那个要敲除的基因，然后用特殊的方法让它失效。
这有点像孙悟空钻进铁扇公主肚子里，要精准地找到病灶然后解决问题。
2.1 符号表示法。
这就像给每个基因都编了个独特的代号。
比如说，我们用特定的字母组合或者符号来代表某个基因。
当这个基因被敲除了，就会在这个代号上做个特殊标记。
这就好比在球员的名字旁边画个叉，表示他被淘汰出局了。
这种表示方法简单直接，大家一看就明白哪个基因被敲除了。
2.2 图表表示法。
这可是个很直观的方式。
就像画地图一样，把基因的结构画出来，然后用不同的颜色或者标记来表示哪个部分被敲除了。
这就像在一幅城市地图上，把被拆除的建筑物用阴影表示出来，让人一眼就能看清楚哪里发生了变化。
科学家们通过这种图表，可以很清楚地给同行或者学生讲解基因敲除的情况，这就叫“一图胜千言”啊。
2.3 文字描述法。
有时候，简单的文字也能把基因敲除的情况说得明明白白。
就像讲故事一样，把基因的名字、位置，还有敲除的过程和结果，用通俗易懂的文字写出来。
这就像我们平时给朋友描述一件事情，娓娓道来。
不过这也需要一定的技巧，得把复杂的科学内容转化成大家都能理解的话，不能“茶壶里煮饺子——有货倒不出”。
三、基因敲除表示方法的重要性。
3.1 便于交流。
在科学研究这个大圈子里，世界各地的科学家都在做基因敲除的研究。
如果没有统一的或者大家都能理解的表示方法，那就像鸡同鸭讲，谁也不知道对方在说什么。
基因敲除与突变的原理和实践自从我们开始理解和研究基因时，一直有一种技术可以让我们探究基因功能的机制：基因敲除。
基因敲除是一种对生物基因组进行彻底改变的方法，可以用来分析基因表达对生命过程的重要性。
在这篇文章中，我们将深入探讨基因敲除和突变的原理，以及它们在实践中的应用。
基因敲除的原理基因敲除是通过人工介入的方法将基因的表达沉默下来或停止表达，使其不再参与生物体发育或生理功能。
在基因敲除中，主要有几种方法可以实现：1. RNAi敲除：通过引入小分子RNA或其他小RNA分子来抑制基因的表达。
2. Crispr/Cas9敲除：通过引入双链脱氧核糖核酸（DNA）来干扰特定基因的序列，以阻止其表达。
3. 向后遗传：通过人工设计无功能DNA片段来取代基因的功能序列，以实现基因敲除。
这些方法在研究基因功能时，可以提供重要的帮助。
例如，使用基因敲除的方法可确定基因对信号转导和药物代谢等过程的影响。
基因突变的原理基因突变是指永久性破坏或改变基因的DNA序列的任何过程。
基因突变是生命进化中的基本过程之一，也是我们生活中常见的一种现象，如鼻子上的痣或特殊的眼颜色等。
这里我们将着重讨论基因突变的分类和原因。
基因突变分为两种主要类型：点突变和染色体突变。
点突变是指单个核苷酸的改变，这种改变会在蛋白质合成中引起细微的变化，但可能改变蛋白质的功能。
染色体突变是指涉及染色体的较大片段的改变，如整个染色体、某一段染色体缺失或重复等。
基因突变的原因可以是自然的或人为的。
自然突变可以是单一的，也可以是由较低水平的、长期的辐射和化学物质曝露致使的，这些物质可以改变DNA序列。
人为诱导的突变可以是由化学物质或其他环境因素，如紫外线或电离辐射等引起的。
基因敲除和突变的应用在生命科学领域，基因敲除和突变是非常重要的方法，用于解决生物信息学方面的重大问题。
基因敲除可以用于检测基因是否对生命过程必不可少，以及基因在生理和病理学过程中的作用。
在基因突变方面，可以在自然物种中发现耐药性的突变体，从而探寻一些新型的治疗策略。
基因敲除科技名词定义中文名称：基因敲除英文名称：gene knock-out;gene knockout其他名称：基因剔除定义1：将细胞基因组中某基因去除或使基因失去活性的技术。
去除原核生物细胞、真核生物的生殖细胞、体细胞或干细胞基因组中的基因等。
广义的基因敲除包括某个或某些基因的完全敲除、部分敲除、基因调控序列的敲除以及成段基因组序列的敲除。
常用同源重组的方法。
敲除的基因用以观察生物或细胞的表型变化，是研究基因功能的重要手段。
所属学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；方法与技术（二级学科）定义2：将细胞基因组中某基因去除或使基因失去活性的方法。
常用同源重组的方法敲除目的基因，观察生物或细胞的表型变化，是研究基因功能的重要手段。
所属学科：细胞生物学（一级学科）；细胞生物学技术（二级学科）定义3：在基因组水平上改变或破坏靶基因的结构，使其功能完全丧失的实验技术。
所属学科：遗传学（一级学科）；发育遗传学（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布目录基因敲除和基因嵌入技术该技术是上个世纪90年代出现的最新外源DNA导入技术。
基因敲除是基因打靶技术的一种，类似于基因的同源重组。
指外源DNA与受体细胞基因组中序列相同或相近的基因发生同源重组，从而代替受体细胞基因组中的相同/相似的基因序列，整合入受体细胞的基因组中。
此法可产生精确的基因突变，也可正确纠正机体的基因突变。
基因嵌入又称基因置换，它是利用内源基因序列两侧或外面的断裂点，用同源序列的目的基因整个置换内源基因。
目前用于基因敲除和基因嵌入的技术有Cre/Lox P 系统、FLPI系统等。
基因敲除(knock-out)基因敲除技术是20世纪80年代发展起来的，是建立在基因同源重组技术基础以及胚胎干细胞技术基础上的一种新分子生物学技术。
所谓胚胎干细胞(EmbryonicStem cell，ES)是从着床前胚胎(孕3—5天)分离出的内细胞团(Inner cellmass，ICM)细胞，它具有向各种组织细胞分化的多分化潜能，能在体外培养并保留发育的全能性。
基因敲除的原理及应用前言基因敲除是一种重要的分子生物学技术，它通过特定的操作使得目标基因在细胞或生物体中失去功能。
基因敲除对于研究基因功能和疾病发生机制具有重要的意义，也在农业、医药等领域具有广泛的应用前景。
原理基因敲除的原理是通过干扰目标基因表达来实现。
具体说，通过介导特定的DNA修复机制，使得目标基因的DNA序列在细胞中发生改变，导致基因失去功能。
基因敲除可以分为两种主要的方法：CRISPR/Cas9系统和RNA干扰。
CRISPR/Cas9系统CRISPR/Cas9系统是一种新兴的基因编辑技术，它基于细菌天然的免疫系统。
通过设计合成一段目标基因特异性的RNA，并与Cas9蛋白结合，形成一个双链RNA将导致Cas9蛋白在目标基因上发生剪切，从而实现基因敲除。
RNA干扰RNA干扰是一种通过介导RNA分子进行基因敲除的技术。
该技术通过合成特异性的双链RNA，将其导入目标细胞，RNA分子会与目标基因的mRNA相结合，导致mRNA降解，从而抑制目标基因的表达。
应用基因敲除在医学、农业等领域有着广泛的应用。
研究基因功能基因敲除是研究基因功能的重要工具之一。
通过敲除特定基因，可以观察目标基因参与的信号通路、调控网络以及该基因对于细胞生物学过程的影响。
这有助于揭示基因与疾病发生相关机制，并为研发相关治疗手段提供理论基础。
研究疾病发生机制基因敲除在疾病研究中起到重要作用。
通过敲除与某种疾病相关的基因，可以研究该基因对疾病发生的具体作用。
例如，敲除某些恶性肿瘤相关基因后，可以观察到肿瘤细胞的增殖受到抑制，从而为肿瘤治疗提供策略。
农业应用基因敲除技术在农业领域有着广泛的应用前景。
通过敲除与农作物病虫害相关的基因，可以使作物具备更强的抗性。
此外，基因敲除还可以用于改良农作物的品质和产量等重要性状。
结论基因敲除技术是一种重要的分子生物学技术，通过干扰目标基因表达来实现。
它在研究基因功能、疾病发生机制以及农业领域都具有广泛的应用前景。
基因敲除菌株
基因敲除菌株是指通过基因敲除技术将特定基因从细菌中删除或替换的菌株。
这种技术可以用于研究细菌的基因功能和代谢途径，以及开发新的抗生素等药物。
基因敲除技术是通过使用同源重组或非同源末端连接的方法，将含有突变基因或标记基因的DNA片段导入到细菌染色体中，替换或删除目标基因。
这种方法可以导致细菌失去目标基因的功能，从而研究其对细菌生长、代谢和毒力的影响。
基因敲除菌株在研究细菌的基因功能和代谢途径方面具有重要作用。
通过基因敲除技术，科学家可以确定特定基因在细菌生长、代谢和毒力中的作用，了解细菌对药物作用的敏感性等。
此外，基因敲除技术还可以用于开发新的抗生素。
通过对细菌的基因进行改造，可以创造出对抗生素具有更高敏感性的菌株，为抗生素研发提供新的思路和方法。
总之，基因敲除菌株在研究细菌的基因功能和代谢途径、开发新的抗生素等方面具有重要作用，是一种重要的生物工程技术。
基因敲除技术(组图)一．概述：基因敲除是自80年代末以来发展起来的一种新型分子生物学技术，是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。
通常意义上的基因敲除主要是应用DNA 同源重组原理，用设计的同源片段替代靶基因片段，从而达到基因敲除的目的。
随着基因敲除技术的发展，除了同源重组外，新的原理和技术也逐渐被应用，比较成功的有基因的插入突变和iRNA ，它们同样可以达到基因敲除的目的。
二．实现基因敲除的多种原理和方法：1．利用基因同源重组进行基因敲除基因敲除是80年代后半期应用DNA 同源重组原理发展起来的。
80年代初，胚胎干细胞（ES细胞）分离和体外培养的成功奠定了基因敲除的技术基础。
1985年，首次证实的哺乳动物细胞中同源重组的存在奠定了基因敲除的理论基础。
到1987年，Thompsson首次建立了完整的ES细胞基因敲除的小鼠模型[1]。
直到现在，运用基因同源重组进行基因敲除依然是构建基因敲除动物模型中最普遍的使用方法。
(1)利用同源重组构建基因敲除动物模型的基本步骤(图1)：①．基因载体的构建：把目的基因和与细胞内靶基因特异片段同源的DNA 分子都重组到带有标记基因(如neo 基因，TK 基因等)的载体上，成为重组载体。
基因敲除是为了使某一基因失去其生理功能，所以一般设计为替换型载体。
②．ES 细胞的获得：现在基因敲除一般采用是胚胎干细胞，最常用的是鼠，而兔，猪，鸡等的胚胎干细胞也有使用。
常用的鼠的种系是１２９及其杂合体，因为这类小鼠具有自发突变形成畸胎瘤和畸胎肉瘤的倾向，是基因敲除的理想实验动物。
而其他遗传背景的胚胎干细胞系也逐渐被发展应用。
[2，3]③．同源重组：将重组载体通过一定的方式(电穿孔法或显微注射)导入同源的胚胎干细胞(ES cell)中，使外源DNA 与胚胎干细胞基因组中相应部分发生同源重组，将重组载体中的DNA 序列整合到内源基因组中，从而得以表达。
一般地，显微注射命中率较高，但技术难度较大，电穿孔命中率比显微注射低，但便于使用。
[4,5]④．选择筛选已击中的细胞：由于基因转移的同源重组自然发生率极低，动物的重组概率为10－2 ～10-5 ，植物的概率为10－4 ～10－5 。
因此如何从众多细胞中筛出真正发生了同源重组的胚胎干细胞非常重要。
目前常用的方法是正负筛选法（PNS法），标记基因的特异位点表达法以及PCR 法。
其中应用最多的是PNS法。
[6]⑤．表型研究：通过观察嵌和体小鼠的生物学形状的变化进而了解目的基因变化前后对小鼠的生物学形状的改变，达到研究目的基因的目的。
[2，3,7]⑥．得到纯合体：由于同源重组常常发生在一对染色体上中一条染色体中,所以如果要得到稳定遗传的纯合体基因敲除模型，需要进行至少两代遗传。
[8]（见图2）图1图2(2)条件性基因敲除法条件性基因敲除法可定义为将某个基因的修饰限制于小鼠某些特定类型的细胞或发育的某一特定阶段的一种特殊的基因敲除方法[2]。
它实际上是在常规的基因敲除的基础上，利用重组酶Cre介导的位点特异性重组技术，在对小鼠基因修饰的时空范围上设置一个可调控的‚按钮‛，从而使对小鼠基因组的修饰的范围和时间处于一种可控状态。
条件性敲除的原理:利用Cre/LoxP 和来自酵母的FLP—frt 系统可以研究特定组织器官或特定细胞中靶基因灭活所导致的表型[7]。
通过常规基因打靶在基因组的靶位点上装上两个同向排列的1oxP，并以此两侧装接上loxP 的(‚loxPfloxed‛)ES 细胞产生‚loxPfloxed‛小鼠,然后，通过将‚loxPfloxed‛小鼠与Cre 转基因鼠杂交(也可以其他方式向小鼠中引入Cre 重组酶)，产生靶基因发生特定方式(如特定的组织特异性)修饰的条件性突变小鼠。
在‚loxPfloxed‛小鼠，虽然靶基因的两侧已各装上了一个loxP，但靶基因并没有发生其他的变化，故‚1oxP noxed‛小鼠表型仍同野生型的一样。
但当它与Cre 转基因小鼠杂交时，产生的子代中将同时带有‚loxPfloxed‛靶基因和Cre 基因。
Cre 基因表达产生的Cre 重组酶就会介导靶基因两侧的1oxP 间发生切除反应，结果将一个loxP 和靶基因切除。
这样，靶基因的修饰(切除)是以Cre 的表达为前提的。
Cre 的表达特性决定了靶基因的修饰(切除)持性：即Cre 在哪一种组织细胞中表达，靶基因的修饰(切除)就发生在哪种组织细胞；而Cre 的表达水平将影响靶基因在此种组织细胞中进行修饰的效率。
所以只要控制Cre 的表达特异性和表达水平就可实现对小鼠中靶基因修饰的特异性和程度[9,10]。
图3图4(3)诱导性基因敲除法诱导性基因敲除也是以Cre/loxp 系统为基础，但却是利用控制Cre 表达的启动子的活性或所表达的Cre 酶活性具有可诱导的特点，通过对诱导剂给予时间的控制或利用Cre 基因定位表达系统中载体的宿主细胞特异性和将该表达系统转移到动物体内的过程在时间上的可控性，从而在1oxP 动物的一定发育阶段和一定组织细胞中实现对特定基因进行遗传修饰之目的的基因敲除技术。
人们可以通过对诱导剂给予时间的预先设计的方式来对动物基因突变的时空特异性进行人为控制、以避免出现死胎或动物出生后不久即死亡的现象。
常见的几种诱导性类型如下：四环素诱导型(图4)；干扰素诱导型；激素诱导型；腺病毒介导型。
图5.四环素诱导的基因敲除过程示例图诱导性基因敲除优点：①诱导基因突变的时间可人为控制；②可避免因基因突变而致死胎的问题③在2 个loxP 位点之间的重组率较高；④如用病毒或配体/DNA 复合物等基因转移系统来介导Cre 的表达，则可省去建立携带Cre 的转基因动物的过程。
[10]2.2利用随机插入突变进行基因敲除。
2.2.1 原理：此法利用某些能随机插入基因序列的病毒，细菌或其他基因载体，在目标细胞基因组中进行随机插入突变，建立一个携带随机插入突变的细胞库，然后通过相应的标记进行筛选获得相应的基因敲除细胞（原理见图5）[11,12] 。
根据细胞的不同，插入载体的选择也有所不同。
逆转率病毒可用于动植物细胞的插入；对于植物细胞而言农杆菌介导的T-DNA转化和转座子比较常用；噬菌体可用于细菌基因敲除。
．需要敲除的靶基因转录翻译出活性蛋白插入了靶目标的基因转录翻译出无活性的目标蛋白随机插入内含子中．需要敲除的靶基因转录翻译出活性蛋白图6：基因捕获法的基本原理图2.2.2基因捕获法基因捕获法是最近发展起来的利用随机插入突变进行基因敲除的新型方法，其原理可见图6。
通常基因捕获载体还包括一个无启动子的报道基因，通常是neo 基因，neo 基因插入到ES 细胞染色体组中，并利用捕获基因的转录调控元件实现表达的ES 克隆可以很容易地在含G418 的选择培养基中筛选出来，从理论上讲，在选择培养基中存活的克隆应该100%地含有中靶基因。
中靶基因的信息可以通过筛选标记基因侧翼cDNA或染色体组序列分析来获得[13]2.2.3基因捕获法的优缺点用常规方法进行基因敲除研究需耗费大量的时间和人力，研究者必须针对靶位点在染色体组文库中筛选相关的染色体组克隆，绘制相应的物理图谱，构建特异性的基因敲除载体以及筛选中靶ES 细胞等，通常一个基因剔除纯合子小鼠的获得需要一年或更长的时间。
面对人类基因组计划产生出来的巨大的功能未知的遗传信息，传统的基因敲除方法显得有些力不从心。
因此，基因捕获法应运而生，利用基因捕获可以建立一个携带随机插入突变的ES 细胞库，节省大量筛选染色体组文库以及构建特异打靶载体的工作及费用，更有效和更迅速地进行小鼠染色体组的功能分析。
此方法的缺点是只能剔除在Es 细胞中表达的基因．单种的细胞类型中表达的基因数目约为I04，现在的基因捕获载体从理论上来讲应能剔除所有在ES细胞表达的基因，因此，在ES 细胞中进行基因捕获还是大有可为的。
用基因捕获法进行基因剔除的另一个缺点是无法对基因进行精细的遗传修饰，2.3.RNAi引起的基因敲除。
由于少量的双链RNA就能阻断基因的表达，并且这种效应可以传递到子代细胞中,所以RNAi的反应过程也可以用于基因敲除。
近年来，越来越多的基因敲除采用了RNAi这种更为简单方便的方法。
[13-15]2.3.1 RNAi阻断基因表达的机理双链RNA进入细胞后，能够在Dicer酶的作用下被裂解成siRNA，而另一方面双链RNA还能在RdRP （以RNA为模板指导RNA合成的聚合酶RNA-directed RNApolymerase，RdRP）的作用下自身扩增后，再被Dicer酶裂解成siRNA。
SiRNA 的双链解开变成单链，并和某些蛋白形成复合物，Argonaute2是目前唯一已知的参与复合物形成的蛋白。
此复合物同与siRNA互补的mRNA结合，一方面使mRNA 被RNA酶裂解，另一方面以SiRNA作为引物，以mRNA为模板，在RdRP作用下合成出mRNA的互补链。
结果mRNA也变成了双链RNA，它在Dicer酶的作用下也被裂解成siRNA。
这些新生成的siRNA也具有诱发RNAi的作用，通过这个聚合酶链式反应，细胞内的siRNA大大增加，显著增加了对基因表达的抑制。
从21到23个核苷酸的siRNA到几百个核苷酸的双链RNA都能诱发RNAi，但长的双链RNA 阻断基因表达的效果明显强于短的双链RNA[13]。
2.3.2 RNAi基因敲除的优点及应用①.比用同源重组法更加简便，周期大大缩短。
②.对于哺乳动物，如对于一些敲除后小鼠在胚胎时就会死亡的基因，可以在体外培养的细胞中利用RNAi技术研究它的功能。
③.由于RNAi能高效特异的阻断基因的表达，它成为研究信号传导通路的良好工具。
④.RNAi还被用来研究在发育过程中起作用的基因，如可用RNAi来阻断某些基因的表达，来研究他们是否在胚胎干细胞的增殖和分化过程中其起着关键作用。
2.4实现基因敲除的其他原理。
除上述几种已经比较成熟并且普遍使用了的基因敲除原理外，还有一些基于其他原理的敲除技术正处于研究和完善过程中，如TFOs（Triple helix forming oligonucleotides）引导的基因敲除术[16]以及反义技术在基因敲除技术中的运用等[17]。
随着遗传学，分子生物学理论的发展，新的基因敲除原理也在不断的发现和发掘中。
3．基因敲除技术的应用及前景：①．建立生物模型。
在基因功能，代谢途径等研究中模型生物的建立非常重要。
基因敲除技术就常常用于建立某种特定基因缺失的生物模型，从而进行相关的研究。
这些模型可以是细胞，也可以是完整的动植物或微生物个体。
最常见的是小鼠，家兔、猪、线虫、酵母和拟南芥等的基因敲除模型也常见于报道。
②.疾病的分子机理研究和疾病的基因治疗。
