Question

“基因靶向”技术，指的是应用DNA同源重组原理，通过一定的载体，用设计 好的目的基因替代靶基因，从而达到使靶基因功能丧失的目的．借助这一技术，科学家可以用小鼠进行实验，使其体内的某种特定基因丧失功能，以帮助人们找到治疗疾病的有效方法．下面是该实验的基本过程，请回答有关问题：
（1）获得胚胎干细胞（ES细胞）． ES细胞是由

 

中分离出来的一类细胞．
实验一般采用ES细胞作为目的基因的受体细胞，这是因为ES细胞具有发育的

 

．
（2）获取目的基因：
①目的基因是靶基因的同源片段．经过修饰使靶基因的功能改变或丧失，就可获得目的基因．如果要获得活性降低了的X酶蛋白的目的基因，可以根据此蛋白的结构及功能进行X酶基因的改造，：这一技术叫做

 

工程．
②为了提高实验成功率，需要通过PCR技术扩增目的基因，以获得目的基因的大量拷贝．PCR技术需要的材料与条件有

 

．
（3）构建基因表达载体．一个基因表达载体的组成，除了目的基因以外，还必须有

 

基因，以便于细胞的筛选．质粒具有的一个或多个限制酶的切割位点，使目的基因插入其中成为可能，因此常被选作运载体．
（4）将基因表达载体（目的基因）

 

，并从中筛选，然后培育出小鼠．
①由ES细胞培育出小鼠的过程中，需要采用

 

技术．
②为了确定该小鼠体内是否成功发生了基因的同源重组，可通过观察小鼠的性状来检测，这属于

 

水平的鉴定．

Answer 1

考点：胚胎干细胞的研究与应用,基因工程的应用

专题：

分析：胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺．具有胚胎细胞的特性，体积较小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物任何一种组织细胞．蛋白质工程是以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要．PCR技术的原理是DNA复制．基因表达载体由目的基因、标记基因、启动子和终止子等组成．

解答： 解：（1）ES细胞来源于早期胚胎或原始性腺．ES细胞具有发育的全能性，常作为目的基因的受体细胞．
（2）①蛋白质工程是以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要．所以根据蛋白的结构及功能进行X酶基因的改造技术叫做蛋白质工程．
②PCR技术的原理是DNA复制，需要的材料与条件有：模板DNA、热稳定DNA聚合酶、引物、（dCTP、dATP、dGTP和dTTP）原料．
（3）基因表达载体由目的基因、标记基因、启动子和终止子等组成，其中标记基因用于细胞的筛选．
（4）利用基因工程技术，将基因表达载体（目的基因）ES细胞，并从中筛选，然后培育出小鼠．
①由ES细胞培育出小鼠的过程中，需要采用早期胚胎培养技术和胚胎移植技术．
②通过观察小鼠的性状来检测该小鼠体内是否成功发生了基因的同源重组，这属于个体水平的鉴定．
故答案：（1）早期胚胎（原始性腺）   全能性
（2）①蛋白质   ②模板DNA、热稳定DNA聚合酶、引物、（dCTP、dATP、dGTP和dTTP）原料
（3）标记
（4）ES细胞   ①早期胚胎培养技术和胚胎移植    ②个体

点评：本题考查基因工程、蛋白质工程和胚胎工程的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系，形成知识网络的能力；能运用所学知识，解决生物学问题的能力和知识迁移应用能力．