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2007年的诺贝尔生理学或医学奖授予在“基因靶向”技术方面作出突出贡献的三位科学家。“基因靶向”技术,是指应用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,科学家用小鼠进行实验,使其体内的某项特定基因丧失功能,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):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______________。举出一例获取ES细胞的常用方法:___________________________________________________________________________________________________。

(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。

②为了提高实验成功率,需要通过PCR技术获得目的基因的大量拷贝。与体内DNA复制相比,PCR反应体系需加入哪两种特别的物质:_______________________________________________________________和_________________________________。

(3)构建基因表达载体是基因工程的____________,质粒是具有自我复制能力的双链环状DNA,它所具有的一至多个____________________________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)将基因表达载体导入ES细胞,从中筛选出成功发生了同源重组的ES细胞,然后培育出小鼠。

①由ES细胞培育出小鼠的过程中,需要采用哪些技术手段?____________________。

②通过检测目的基因是否表达出蛋白质产品,可以确定该小鼠体内是否成功发生了基因的同源重组。请简述这种检测方法。___________________________________________。

 

(1)全能性 从早期胚胎(囊胚内细胞团)中分离(从胎儿的原始性腺中分离:通过核移植技术培育得到)

(2)两种引物 热稳定DNA聚合酶

(3)核心 限制酶切割

(4)①早期胚胎培养技术和胚胎移植技术 ②提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原——抗体杂交

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中生物 来源:2010年黑龙江省哈尔滨市第六中学高二下学期期中考试生物卷 题型:综合题

由于在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现,两位美国科学家和一位英国科学家分享了2007年的诺贝尔生理学或医学奖。这些发现导致了一种通常被人们称为“基因靶向”的强大技术。
所谓“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸(DNA)可与外源性DNA同源序列发生同源重组(指同源性强的外源DNA片段与宿主基因片段互补结合时,结合区的任何部分都有与宿主的相应片段发生交换的可能)的性质将一个结构已知但功能未知的基因去除或用其他序列相近的基因取代(又叫基因敲除),然后从整体观察实验动物,从而推测相应基因的功能。有了这种人为地把实验动物某一种有功能的基因完全缺失的技术,人们就可以瞄准某一特定基因,使其失去活性,进而研究该特定基因的功能。打个比方来说,使用“基因靶向”这具高精度瞄准镜,科学家们就能够精确瞄准任何一个基因,并对它进行深入研究。
⑴ 基因靶向技术需要使用的ES细胞的________高,能够分化出各种细胞,包括生殖细胞系。
⑵ 通过基因敲除,可以确定己知________的特定基因具有什么功能。
⑶ 同源重组实现的重组类似于减数分裂中________期的________现象。
⑷ 为什么基因敲除可以用于特定基因疾病的治疗? ____________________________。
⑸ 基因敲除主要是用同源DNA片段替代靶基因片段,从而达到基因敲除的目的,在此技术中涉及到的变异类型是(  )
A.基因重组       B.基因突变        C.人工诱变       D.染色体变异
⑹ 下列可以使用基因敲除技术进行治疗的疾病包括(  )(2分)
A.21三体综合症       B.白化病       C.血友病      D.艾滋病
⑺ 在利用基因靶向技术研究小鼠某特定基因的功能的实验中,对照组的处理方法是____________________________。

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科目:高中生物 来源:2010年黑龙江省哈尔滨市高二下学期期中考试生物卷 题型:综合题

由于在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现,两位美国科学家和一位英国科学家分享了2007年的诺贝尔生理学或医学奖。这些发现导致了一种通常被人们称为“基因靶向”的强大技术。

所谓“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸(DNA)可与外源性DNA同源序列发生同源重组(指同源性强的外源DNA片段与宿主基因片段互补结合时,结合区的任何部分都有与宿主的相应片段发生交换的可能)的性质将一个结构已知但功能未知的基因去除或用其他序列相近的基因取代(又叫基因敲除),然后从整体观察实验动物,从而推测相应基因的功能。有了这种人为地把实验动物某一种有功能的基因完全缺失的技术,人们就可以瞄准某一特定基因,使其失去活性,进而研究该特定基因的功能。打个比方来说,使用“基因靶向”这具高精度瞄准镜,科学家们就能够精确瞄准任何一个基因,并对它进行深入研究。

⑴ 基因靶向技术需要使用的ES细胞的________高,能够分化出各种细胞,包括生殖细胞系。

⑵ 通过基因敲除,可以确定己知________的特定基因具有什么功能。

⑶ 同源重组实现的重组类似于减数分裂中________期的________现象。

⑷ 为什么基因敲除可以用于特定基因疾病的治疗? ____________________________。

⑸ 基因敲除主要是用同源DNA片段替代靶基因片段,从而达到基因敲除的目的,在此技术中涉及到的变异类型是(   )

    A.基因重组       B.基因突变        C.人工诱变       D.染色体变异

⑹ 下列可以使用基因敲除技术进行治疗的疾病包括(   )(2分)

    A.21三体综合症       B.白化病       C.血友病      D.艾滋病

⑺ 在利用基因靶向技术研究小鼠某特定基因的功能的实验中,对照组的处理方法是____________________________。

 

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科目:高中生物 来源: 题型:阅读理解

由于在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现,两位美国科学家和一位英国科学家分享了2007年的诺贝尔生理学或医学奖。这些发现导致了一种通常被人们称为“基因靶向”的强大技术。

所谓“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸(DNA)可与外源性DNA同源序列发生同源重组(指同源性强的外源DNA片段与宿主基因片段互补结合时,结合区的任何部分都有与宿主的相应片段发生交换的可能)的性质将一个结构已知但功能未知的基因去除或用其他序列相近的基因取代(又叫基因敲除),然后从整体观察实验动物,从而推测相应基因的功能。有了这种人为地把实验动物某一种有功能的基因完全缺失的技术,人们就可以瞄准某一特定基因,使其失去活性,进而研究该特定基因的功能。打个比方来说,使用“基因靶向”这具高精度瞄准镜,科学家们就能够精确瞄准任何一个基因,并对它进行深入研究。

⑴ 基因靶向技术需要使用的ES细胞的________高,能够分化出各种细胞,包括生殖细胞系。

⑵ 通过基因敲除,可以确定己知________的特定基因具有什么功能。

⑶ 同源重组实现的重组类似于减数分裂中________期的________现象。

⑷ 为什么基因敲除可以用于特定基因疾病的治疗? ____________________________。

⑸ 基因敲除主要是用同源DNA片段替代靶基因片段,从而达到基因敲除的目的,在此技术中涉及到的变异类型是(   )

    A.基因重组       B.基因突变        C.人工诱变       D.染色体变异

⑹ 下列可以使用基因敲除技术进行治疗的疾病包括(   )

    A.21三体综合症       B.白化病       C.血友病      D.艾滋病

⑺ 在利用基因靶向技术研究小鼠某特定基因的功能的实验中,对照组的处理方法是____________________________。

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科目:高中生物 来源: 题型:阅读理解

由于在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现,两位美国科学家和一位英国科学家分享了2007年的诺贝尔生理学或医学奖。这些发现导致了一种通常被人们称为“基因靶向”的强大技术。

           所谓“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸(DNA)可与外源性DNA同源序列发生同源重组(指同源性强的外源DNA片段与宿主基因片段互补结合时,结合区的任何部分都有与宿主的相应片段发生交换的可能)的性质将一个结构已知但功能未知的基因去除,或用其他序列相近的基因取代,然后从整体观察实验动物,从而推测相应基因的功能。有了这种人为地把实验动物某一种有功能的基因完全缺失的技术,人们就可以瞄准某一特定基因,使其失去活性,进而研究该特定基因的功能。打个比方来说,使用“基因靶向”这具高精度瞄准镜,科学家们就能够精确瞄准任何一个基因,并对它进行深入研究。

(1)基因靶向技术需要使用的ES细胞的      高,能够分化出              存在稳定性差异的各种细胞,包括生殖细胞系。

(2)通过基因敲除,可以确定已知        的特定基因具有什么功能。

(3)同源重组实现的重组类似于减数分裂中        期的             现象。

(4)为什么基因敲入可以用于特定基因疾病的治疗?                             

(5)下列可以使用基因靶向技术进行治疗的疾病包括       

 A.21三体综合症  B.白化病  C.血友病  D.性腺发育不全

(6)在利用基因敲除技术研究小鼠某特定基因的功能的实验中,对照组的处理方法是

                                                                       

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