Question

【生物--选修3：现代生物科技专题】
“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）获取目的基因．
①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

 

．
②为了提高实验成功率，需要通过

 

技术扩增目的基因，以获得目的基因的大量拷贝．
（2）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．
（3）将基因表达载体导入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，主要应用了

 

技术和

 

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．
③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

 

．请举出一例获取ES细胞的常用方
法：

 

．
（4）上述基因工程过程中，属于核心步骤的是

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：1、蛋白质工程指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．
2、基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因．
3、目的基因的检测和鉴定
①分子水平上的检测：DNA分子杂交技术、分子杂交技术和抗原-抗体杂交技术
②个体水平上的鉴定
4、胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团）．

解答： 解：（1）获取目的基因．
①根据蛋白的结构及功能进行X酶基因的改造，获得活性降低了的X酶蛋白的目的基因，这一技术叫做蛋白工程．
②通过PCR技术扩增目的基因，可获得目的基因的大量拷贝，提高实验成功率．
（2）构建基因表达载体．
一个基因表达载体中含有标记基因，以便于细胞的筛选；质粒具有的一至多个限制酶切割位点，使目的基因插入其中成为可能．
（3）将基因表达载体导入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，应用了早期胚胎培养和胚胎移植技术．
②为了确定该小鼠体内是否成功发生了基因的同源重组，通过观察小鼠的性状来检测，属于个体水平的鉴定．
③ES细胞具有发育的全能性，因此一般采用ES细胞作为目的基因的受体细胞；获取ES细胞的常用方法：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．
（4）基因工程过程的核心步骤是构建基因表达载体．
故答案为：
（1）①蛋白工程  ②PCR   
（2）标记    限制酶切割
（3）①早期胚胎培养  胚胎移植      ②个体  
③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
（4）构建基因表达载体

点评：本题考查蛋白质工程、基因工程和胚胎工程的相关知识，意在考查学生分析问题和解决问题的能力，属于中档题．