Question

【生物--選修3：現代生物科技專題】
“基因靶向”技術，指的是應用DNA同源重組原理，通過一定的載體，用設計好的目的基因替代靶基因，從而達到使靶基因功能喪失的目的．借助這一技術，科學家可以用小鼠進行實驗，使其體內的某項特定基因喪失功能，以幫助人們找到治療疾病的有效方法．下面是該實驗的基本過程，請回答有關問題：
（1）獲取目的基因．
①經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，可以根據此蛋白的結構及功能進行X酶基因的改造，這一技術叫做

 

．
②為了提高實驗成功率，需要通過

 

技術擴增目的基因，以獲得目的基因的大量拷貝．
（2）構建基因表達載體．
一個基因表達載體的組成，除了目的基因以外，還必須有

 

基因，以便于細胞的篩選．質粒具有的一至多個

 

位點，使目的基因插入其中成為可能，因此常被選作運載體．
（3）將基因表達載體導入ES細胞，并從中篩選，然后培育出小鼠．
①由ES細胞培育出小鼠的過程中，主要應用了

 

技術和

 

技術．
②為了確定該小鼠體內是否成功發(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．
③獲得胚胎干細胞（ES細胞）．實驗一般采用ES細胞作為目的基因的受體細胞，這是
因為ES細胞具有

 

．請舉出一例獲取ES細胞的常用方
法：

 

．
（4）上述基因工程過程中，屬于核心步驟的是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術

專題：

分析：1、蛋白質工程指以蛋白質的結構規(guī)律及其與生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行基因改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需要．
2、基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因．
3、目的基因的檢測和鑒定
①分子水平上的檢測：DNA分子雜交技術、分子雜交技術和抗原-抗體雜交技術
②個體水平上的鑒定
4、胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞，來源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的內細胞團）．

解答： 解：（1）獲取目的基因．
①根據蛋白的結構及功能進行X酶基因的改造，獲得活性降低了的X酶蛋白的目的基因，這一技術叫做蛋白工程．
②通過PCR技術擴增目的基因，可獲得目的基因的大量拷貝，提高實驗成功率．
（2）構建基因表達載體．
一個基因表達載體中含有標記基因，以便于細胞的篩選；質粒具有的一至多個限制酶切割位點，使目的基因插入其中成為可能．
（3）將基因表達載體導入ES細胞，并從中篩選，然后培育出小鼠．
①由ES細胞培育出小鼠的過程中，應用了早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術．
②為了確定該小鼠體內是否成功發(fā)生了基因的同源重組，通過觀察小鼠的性狀來檢測，屬于個體水平的鑒定．
③ES細胞具有發(fā)育的全能性，因此一般采用ES細胞作為目的基因的受體細胞；獲取ES細胞的常用方法：從早期胚胎（囊胚內細胞團）中分離，從胎兒的原始性腺中分離、通過核移植技術培育得到．
（4）基因工程過程的核心步驟是構建基因表達載體．
故答案為：
（1）①蛋白工程  ②PCR   
（2）標記    限制酶切割
（3）①早期胚胎培養(yǎng)  胚胎移植      ②個體  
③全能性    從早期胚胎（囊胚內細胞團）中分離，從胎兒的原始性腺中分離、通過核移植技術培育得到
（4）構建基因表達載體

點評：本題考查蛋白質工程、基因工程和胚胎工程的相關知識，意在考查學生分析問題和解決問題的能力，屬于中檔題．