基因打靶技术是定向改变或修饰生物活体遗传信息的实验手段。基因打靶修饰后遗传信息能够在生物体内遗传并表现这些突变的性状，这为研究特定基因的功能、疾病的诊断治疗和药物筛选评价等提供了可能。基因打靶技术使研究者可以在生物体整体水平、组织水平、细胞水平、分子水平各个层次上系统的研究基因功能。同源重组是指发生在减数分裂或者有丝分裂过程中相同或相似DNA序列之间的重组。它通常通过一对同源非姊妹染色单体之间的断裂而产生新的重组片段。胚胎干细胞是具有无限分裂能力的细胞，它能通过不对称分裂在复制自己的同时产生不同类型的细胞。胚胎干细胞技术和同源重组技术的发展使基因打靶技术常规化。　　 GGPS1蛋白是异戊二烯基转移酶家族中的一员，具有GGPP合酶活性，能够催化法尼基焦磷酸(Farnesyl pyrophosphate，FPP)和异戊烯焦磷酸(isopentenyldiphosphate，IPP)缩合成牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸(geranylgeranyl pyrophosphate，GGPP)的反应。FPP不仅是合成胆固醇的中间产物，还是类异戊二烯化合物（isoprenoid）如牻牛儿牻牛儿基焦磷酸(GGPP)、多萜醇(dolichol)和泛醌(CoQ)合成的前体。FPP和GGPP还是蛋白质异戊二烯化修饰的底物。通过添加疏水的异戊二烯基团，蛋白质能够锚定在细胞膜上参与对细胞生长、分化、细胞骨架形成和囊泡输等调控。　　 Cre重组酶能够介导两个loxp位点之间的特异性重组。Cre-loxp系统由于它的稳定高效被广泛应用于建立基因敲除小鼠模型。采用正负双筛选策略，通过在ggps1基因外显子3和外显子4的两端插入loxp位点和neo正向筛选基因，在靶基因3同源臂的外端，插入胸苷激酶基因TK作为负筛选基因，经过打靶载体的构建及验证、转染胚胎干细胞、囊胚腔注射、胚胎移植代孕母鼠过程，得到了对ggps1基因遗传修饰过的小鼠。ggps1基因遗传修饰过的小鼠再与卵母细胞特异性表达Cre酶的小鼠（ZP3-Cre）交配，产生的后代就有卵母细胞特异性敲除ggps1基因的小鼠。　　 ZP3是卵母细胞特异性表达的透明带蛋白3，在卵泡被激活发育后开始表达。卵母细胞ZP3表达后，ZP3启动子调控下的Cre酶也将会表达，Cre酶会识别两个序列相同的Loxp位点之间的序列并将其删除。卵母细胞中的ggps1基因就是在此时被敲除的。此时的小鼠大约在出生后一周。经过长期配对实验发现，杂合子小鼠与野生型小鼠繁殖性状无差异;纯合子ZP3-Cre/ggps1-/-与杂合子ZP3-Cre/ggps1+/-或野生型小鼠相比，平均窝产仔数和产仔窝数均显著减少。为了找到纯合子ZP3-Cre/ggps1-/-与杂合子ZP3-Cre/ggps1+/-繁殖性状差异的原因，分析比较了出生后10天、14天、22天、28-30天、35-38天的卵巢切片。结果显示纯合子ZP3-Cre/ggps1-/-与杂合子ZP3-Cre/ggps1+/-卵巢发育在出生后两周就有差异。主要表现在出生后两周次级卵泡(4型)过早形成卵泡腔，同时伴随卵巢血管发育变快，卵泡颗粒细胞肥大、不对称生长及多卵卵泡现象。至四周龄时纯合子ZP3-Cre/ggps1-/-小鼠卵巢外观明显小于杂合子ZP3-Cre/ggps1+/-，卵巢重量比较两组差异显著。卵巢连续切片显示纯合子ZP3-Cre/ggps1-/-小鼠大量次级卵泡中的卵母细胞皱缩退化、并有卵泡膜细胞肥大增生和黄体化样变化，尽管腹腔注射PMSG后卵巢中次级卵泡形态似乎正常，但是大量有腔卵泡和排卵前卵泡形成类似黄体样结构。经过PMSG和HCG处理后，纯合子ZP3-Cre/ggps1-/-小鼠排卵数显著少于杂合子ZP3-Cre/ggps1+/-，并且纯合子ZP3-Cre/ggps1-/-小鼠排除的卵母细胞形态异常，GV期卵母细胞显著少于对照组，卵母细胞体外受精率和受精后早期胚胎发育能力也显著低于对照组。在对性成熟后的8-10周小鼠卵巢切片研究发现，每个发情周期中卵泡发育也同四周龄小鼠一致，大量次级卵泡发育停滞在早期有腔卵泡阶段，卵泡类黄体样变化。　　 TGFβ家族成员中GDF9和BMP15是卵泡发育过程中的主要调控因子。TGFβ家族成员发挥作用需要smad家族成员的介导激活。Smad4即为通用型TGFβ介导调节因子。ZP3-Cre/ggps1-/-小鼠的繁殖缺陷和卵泡发育缺陷与GDF9-/-和BMP15-/-GDF9+/-及AMHcresmad4-/-小鼠表型高度一致。推测ggps1的敲除可能影响了TGFβ家族成员的功能。通过序列比对发现，TGFβ家族成员羧基端氨基酸序列符合异戊二烯化修饰的“CaaX”序列特征，推测TGFβ家族成员在发挥生物学功能前可能会发生异戊二烯化修饰。　　 本文利用cre-loxp系统，得到了在小鼠卵母细胞特异性敲除ggps1基因的小鼠，并且发现卵母细胞特异性敲除ggps1基因的小鼠繁殖性能有诸多缺陷，证明卵母在卵泡发育过程中有主要调控作用;ggps1基因在卵泡发育中也有重要作用;蛋白质异戊二烯化修饰可能会影响调控卵泡发育基因的功能。