Question

“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)的某種特定基因喪失功能，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）獲得胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）． ES細(xì)胞是由

 

中分離出來的一類細(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)胞具有發(fā)育的

 

．
（2）獲取目的基因：
①目的基因是靶基因的同源片段．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

 

工程．
②為了提高實(shí)驗(yàn)成功率，需要通過PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，以獲得目的基因的大量拷貝．PCR技術(shù)需要的材料與條件有

 

．
（3）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)粒具有的一個(gè)或多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)，使目的基因插入其中成為可能，因此常被選作運(yùn)載體．
（4）將基因表達(dá)載體（目的基因）

 

，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，需要采用

 

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檢測，這屬于

 

水平的鑒定．

Answer 1

考點(diǎn)：胚胎干細(xì)胞的研究與應(yīng)用,基因工程的應(yīng)用

專題：

分析：胚胎干細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞，來源于早期胚胎或原始性腺．具有胚胎細(xì)胞的特性，體積較小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動(dòng)物任何一種組織細(xì)胞．蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(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．PCR技術(shù)的原理是DNA復(fù)制．基因表達(dá)載體由目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子和終止子等組成．

解答： 解：（1）ES細(xì)胞來源于早期胚胎或原始性腺．ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，常作為目的基因的受體細(xì)胞．
（2）①蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(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．所以根據(jù)蛋白的結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)行X酶基因的改造技術(shù)叫做蛋白質(zhì)工程．
②PCR技術(shù)的原理是DNA復(fù)制，需要的材料與條件有：模板DNA、熱穩(wěn)定DNA聚合酶、引物、（dCTP、dATP、dGTP和dTTP）原料．
（3）基因表達(dá)載體由目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子和終止子等組成，其中標(biāo)記基因用于細(xì)胞的篩選．
（4）利用基因工程技術(shù)，將基因表達(dá)載體（目的基因）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，需要采用早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù)．
②通過觀察小鼠的性狀來檢測該小鼠體內(nèi)是否成功發(fā)生了基因的同源重組，這屬于個(gè)體水平的鑒定．
故答案：（1）早期胚胎（原始性腺）   全能性
（2）①蛋白質(zhì)   ②模板DNA、熱穩(wěn)定DNA聚合酶、引物、（dCTP、dATP、dGTP和dTTP）原料
（3）標(biāo)記
（4）ES細(xì)胞   ①早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植    ②個(gè)體

點(diǎn)評(píng)：本題考查基因工程、蛋白質(zhì)工程和胚胎工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)記能力和理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決生物學(xué)問題的能力和知識(shí)遷移應(yīng)用能力．