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

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

（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