Question

【題目】基因敲除是應(yīng)用DNA重組原理發(fā)展起來的一門新興技術(shù)。“基因敲除細(xì)胞”的構(gòu)建過程如下:

第一步,從小鼠囊胚中分離出胚胎干細(xì)胞(ES),在培養(yǎng)基中擴(kuò)增。這些細(xì)胞中需要改造的基因稱為“靶基因”;

第二步,構(gòu)建基因表達(dá)載體。取與靶基因序列同源的目的基因(同源臂),在同源臂上接入neoR(新霉素抵抗基因)等。由于同源臂與靶基因的DNA正好配對,所以能像“準(zhǔn)星”一樣,將表達(dá)載體準(zhǔn)確地帶到靶基因的位置;

第三步,將表達(dá)載體導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞,并與其內(nèi)靶基因同源重組,完成胚胎干細(xì)胞的基因改造;

第四步,基因改造后的胚胎干細(xì)胞增殖、篩選�；�本原理如圖所示。

請根據(jù)上述資料,回答下列問題。

(1)實(shí)施基因工程的核心步驟是__________,基因表達(dá)載體中的_____是位于基因首端的有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段;在構(gòu)建的過程中所需要的工具酶是________。

(2)如果要獲得一只含目的基因的小鼠,則選擇的受體細(xì)胞通常是______,原因是_____________。

(3)上述資料中neoR基因的作用最可能是________________。為了鑒定目的基因是否成功表達(dá),有時進(jìn)行抗原—抗體雜交,目的蛋白相當(dāng)于____。

(4)該項(xiàng)技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景,請試舉一例:__________________。

Answer 1

【答案】 構(gòu)建基因表達(dá)載體 啟動子 限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 受精卵 動物受精卵具有全能性(動物不能像植物那樣，利用一個除受精卵以外的獨(dú)立的體細(xì)胞直接培養(yǎng)成完整的個體) 作為標(biāo)記基因，便于篩選 抗原 基因治療、動植物改良、利用動植物生產(chǎn)藥物等

【解析】試題分析：基因工程的基本操作程序主要包括四個步驟：目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、目的基因的檢測與鑒定，其中基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心。

（1）基因工程的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體；啟動子是位于基因表達(dá)載體中位于基因首端的有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段；基因工程常用的工具酶包括限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。（2）動物不能像植物那樣，利用一個除受精卵以外的獨(dú)立的體細(xì)胞直接培養(yǎng)成完整的個體，所以基因工程中，一般用顯微注射法將目的基因?qū)�入受精卵�?xì)胞中。

（3）neoR(新霉素抵抗基因）是一種抗性基因，其作用是作為基因表達(dá)載體上的標(biāo)記基因，檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。為了鑒定目的基因是否成功表達(dá),可以利用抗原-抗體雜交法,其表達(dá)產(chǎn)生的目的蛋白相當(dāng)于抗原。

（4）基因工程有廣闊的應(yīng)用前景，如基因治療、動植物改良、利用動植物生產(chǎn)藥物等。