一、什么是“基因敲除”？

拿一把“锤子”把“不想要的基因”敲掉吗？这样理解也是可以的，毕竟这句话已经道出了基因敲除的本质，只是还稍微有点片面而已。

基因敲除的正式定义是这样的：用人们已经知道其序列的细胞外DNA片段，与目标细胞内的相似基因进行同源重组，结果要么是重组位置的基因被外来基因代替，要么是重组位置的基因被沉默。

说简单点，所谓基因敲除就是使某个序列已知但功能未知的基因失去作用，让生物失去某些功能，从而研究这个基因的功能的技术。

例如，就在2020年，科学家通过敲除小鼠睾丸中特异表达的CFAP61基因的，发现该基因敲除后的雄鼠不育，该小鼠的精子活力下降，出现精子鞭毛多发性形态异常等问题。科学家据此推测，CFAP61基因可能参与人类男性少、弱、畸精子症或其他纤毛疾病导致的男性不育。

二、为什么“基因敲除”？

（1）研究基因功能：敲除某个基因，让生物失去一些表现型，根据这些丧失的表现型来推测该基因的功能。如同“一”中的例子，小鼠睾丸中的CFAP61基因被敲除后不育，科学家据此推测CFAP61基因可能是导致人类男性不育的重要因子。

（2）治疗疾病：基因治疗屡见报道，最直接的做法是敲除某个突变基因或癌症基因使人类重获健康，间接的做法是通过敲除基因寻找疾病的根源，据此作出合理的治疗方案。

（3）改造生物或育种：敲除害虫的“抗药性基因”以便将其彻底灭绝，敲除抑制肌肉生长的基因以得到更加优质的肉牛品种，敲除人类某些“未知的基因”以便适应未来的太空生活等等。这一切听起来十分具有科幻感，但它们却已经开始发生。中国科学家在2 015的时候就通过CRISPR/Cas9敲除狗的骨骼肌生长抑制基因，成功创造出了“大力神”和“天犬”两只新种狗，据报道这两只狗由于缺失骨骼肌生长抑制基因的调控，它们的肌肉更加发达运动能力也更强。

三、如何进行“基因敲除”？

下面和我一起来看看科学家是如何得到一只基因敲除小鼠模型的吧：

（1）先要获得胚胎干细胞，因为它具有分化成任何其它细胞的全能性，只要条件合适、方法得当，原则上它可以分化成任意你想要的细胞。

（2）需要构建基因敲除的载体，载体需要携带目的基因、同源DNA片段以及标记基因，其目的不同构建的方法也不尽相同。

（3）导入基因：此过程是将构建好的载体导入到事先准备好的胚胎干细胞中，常用的方法有二，电击法和显微注射法，电击法命中率低但方便操作、价格便宜，显微注射法命中率高但操作麻烦、成本高。

（4）筛选目的细胞：用选择性培养基筛选出能够表达标记基因的胚胎干细胞细胞，即为基因导入成功的细胞。

（5）导入小鼠囊胚：囊胚是胚胎发育的早期阶段，受精卵经过卵裂形成许多较小的细胞，这些细胞围绕形成一个中空的结构即为囊胚，囊胚是胚胎移植的终末阶段，囊胚之后细胞开始分化，因此在此阶段导入目的细胞最容易成功。

（6）表型观察：通过观察新生小鼠的表现型判断是否敲除成功，有时还可能根据需要进行杂交或回交得到杂合子或纯合子，以满足不同研究的需要。