2007年诺贝尔生理学或医学奖授予在“基因靶向”技术方面做出突出贡献的三位科学家。“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。如果要获得活性降低了的x酶蛋白的目的基因,可以采用蛋白质工程技术,请简述其过程。
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?
(3)构建基因表达载体。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。
在线课程(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(任答一例)
(2)①x酶蛋白的功能分析;x酶蛋白的三维结构预测和设计;x酶多肽的氨基酸序列设计;x酶基因的改造。(2分)
②两种引物、耐热的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶) (2分)
(3)限制酶切割
(4)①早期胚胎培养技术和胚胎移植技术(2分)
②提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原一抗体杂交。