题目内容
【题目】基因打靶技术是指利用外源性DNA与细胞DNA的相同或相似序列,在特定位点上进行替换,从而改变细胞遗传特性的方法。该技术可应用于解决人体对移植的猪器官产生的免疫排斥反应,即利用基因打靶技术对猪细胞ɑ—1,3半乳糖苷转移酶基因进行改造,以消除ɑ—1,3半乳糖苷转移酶引起的免疫排斥。其主要过程如下:
第二、三步示意图(6—10表示不同的基因片段)
第一步:从猪囊胚中分离出胚胎干细胞。
第二步:在与靶基因(需要改造的基因)相同的外源性DNA上,插人新霉素抗性基因,构建打靶载体。
第三步:打耙载体导入胚胎干细胞,与细胞DNA中的靶基因进行替换。
第四步:改造后的胚胎干细胞筛选、增殖等。
回答下列问题:
(1)上述改造过程中的靶基因是_____________________________________________,插入新霉素抗性基因的过程中需要用到的酶有________________________________________,插入新霉素抗性基因的目的是______________________________(答出2两点)。
(2)基因打靶技术依据的遗传学原理是_______________________________。
【答案】(猪细胞的)ɑ—1,3半乳糖苷转移酶基因 限制酶和DNA连接酶 破坏靶基因,使靶基因不能表达;起筛选作用 基因重组
【解析】
1、胚胎干细胞是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型,即具有全能性。
2、打靶的目的是对猪细胞ɑ-1,3半乳糖苷转移酶基因进行改造,以消除ɑ-1,3半乳糖苷转移酶引起的免疫排斥。
3、基因打靶技术的原理是基因重组,属于DNA重组技术。
(1)据题干分析,资料2基因改造过程中“靶基因”是猪细胞的ɑ-1,3半乳糖苷转移酶基因;打把载体的构建过程相当于基因工程基本操作步骤中的“目的基因的获取”,所以需要限制酶和DNA结合酶,插入新基因的目的是破坏靶基因,使靶基因不能表达和起筛选作用。
(2)据题干信息分析可知,该项技木能精准定位进行基因改造是因为“打靶载体导入胚胎干细胞,与含有同源序列的DNA分子重新组合,发生置换”即基因重组。