Question

【生物--選修3：現(xiàn)代生物科技專題】
“基因靶向”技術(shù)，指的是應(yīng)用DNA同源重組原理，通過一定的載體，用設(shè)計(jì)好的目的基因替代靶基因，從而達(dá)到使靶基因功能喪失的目的．借助這一技術(shù)，科學(xué)家可以用小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使其體內(nèi)的某項(xiàng)特定基因喪失功能，以幫助人們找到治療疾病的有效方法．下面是該實(shí)驗(yàn)的基本過程，請(qǐng)回答有關(guān)問題：
（1）獲取目的基因．
①經(jīng)過修飾使靶基因的功能改變或喪失就可獲得目的基因．如果要獲得活性降低了的X酶蛋白的目的基因，可以根據(jù)此蛋白的結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)行X酶基因的改造，這一技術(shù)叫做

 

．
②為了提高實(shí)驗(yàn)成功率，需要通過

 

技術(shù)擴(kuò)增目的基因，以獲得目的基因的大量拷貝．
（2）構(gòu)建基因表達(dá)載體．
一個(gè)基因表達(dá)載體的組成，除了目的基因以外，還必須有

 

基因，以便于細(xì)胞的篩選．質(zhì)粒具有的一至多個(gè)

 

位點(diǎn)，使目的基因插入其中成為可能，因此常被選作運(yùn)載體．
（3）將基因表達(dá)載體導(dǎo)入ES細(xì)胞，并從中篩選，然后培育出小鼠．
①由ES細(xì)胞培育出小鼠的過程中，主要應(yīng)用了

 

技術(shù)和

 

技術(shù)．
②為了確定該小鼠體內(nèi)是否成功發(fā)生了基因的同源重組，可通過觀察小鼠的性狀來(lái)檢
測(cè)，這屬于

 

水平的鑒定．
③獲得胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）．實(shí)驗(yàn)一般采用ES細(xì)胞作為目的基因的受體細(xì)胞，這是
因?yàn)镋S細(xì)胞具有

 

．請(qǐng)舉出一例獲取ES細(xì)胞的常用方
法：

 

．
（4）上述基因工程過程中，屬于核心步驟的是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：1、蛋白質(zhì)工程指以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行基因改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需要．
2、基因表達(dá)載體的組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因．
3、目的基因的檢測(cè)和鑒定
①分子水平上的檢測(cè)：DNA分子雜交技術(shù)、分子雜交技術(shù)和抗原-抗體雜交技術(shù)
②個(gè)體水平上的鑒定
4、胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞，來(lái)源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)）．

解答： 解：（1）獲取目的基因．
①根據(jù)蛋白的結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)行X酶基因的改造，獲得活性降低了的X酶蛋白的目的基因，這一技術(shù)叫做蛋白工程．
②通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，可獲得目的基因的大量拷貝，提高實(shí)驗(yàn)成功率．
（2）構(gòu)建基因表達(dá)載體．
一個(gè)基因表達(dá)載體中含有標(biāo)記基因，以便于細(xì)胞的篩選；質(zhì)粒具有的一至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，使目的基因插入其中成為可能．
（3）將基因表達(dá)載體導(dǎo)入ES細(xì)胞，并從中篩選，然后培育出小鼠．
①由ES細(xì)胞培育出小鼠的過程中，應(yīng)用了早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)．
②為了確定該小鼠體內(nèi)是否成功發(fā)生了基因的同源重組，通過觀察小鼠的性狀來(lái)檢測(cè)，屬于個(gè)體水平的鑒定．
③ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，因此一般采用ES細(xì)胞作為目的基因的受體細(xì)胞；獲取ES細(xì)胞的常用方法：從早期胚胎（囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)）中分離，從胎兒的原始性腺中分離、通過核移植技術(shù)培育得到．
（4）基因工程過程的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體．
故答案為：
（1）①蛋白工程  ②PCR   
（2）標(biāo)記    限制酶切割
（3）①早期胚胎培養(yǎng)  胚胎移植      ②個(gè)體  
③全能性    從早期胚胎（囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)）中分離，從胎兒的原始性腺中分離、通過核移植技術(shù)培育得到
（4）構(gòu)建基因表達(dá)載體

點(diǎn)評(píng)：本題考查蛋白質(zhì)工程、基因工程和胚胎工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力，屬于中檔題．