基因敲除是应用DNA重组原理发展起来的一门新兴技术。“基因敲除细胞”的构建过程如下:第一步:从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞(ES),在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。
第二步:构建基因表达载体。取与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。由于同源臂与靶基因的DNA正好配对,所以能像“准星”一样,将表达载体准确地带到靶基因的位罝。
第三步:将表达载体导入胚胎干细胞,并与其内把基因同源重组,完成胚胎干细胞的基因改造。
第四步:基因改造后的胚胎干细胞增殖、筛选。基本厣理如图所示:
请根据上述资料,回答下列问题:
(1)实施基因工程的核心步骤是 ,基因表达载体中的 是位于基因首端的有特殊结构的DNA片段;在构建的过程中所需要的工具酶是 。
(2)如果要获得一只含目的基因的小鼠,则选择的受体细胞通常是 ,原因是 。
(3)上述资料中neoR基因的作用最可能是 .为了鉴定目的基因是否成功表达,有时进行抗原-抗体杂交,目的蛋白相当于 .
(4)该项技术具有广阔的应用前景,请试举一例: 。
(1)构建基因表达载体(1分) 启动子 限制性核酸内切酶和DNA连接酶
(2)受精卵 动物受精卵具有全能性(动物不能像植物那样,利用一个除受精卵以外的独立的体细胞直接培养成完整的个体)
(3)作为标记基因,便于筛选 抗原
(4) 基因治疗、动植物改良、利用动植物生产药物等
知识点拨:
基因与脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系
(1)染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系:
(2)基因、染色体、蛋白质、性状的关系:
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人的血红蛋白中有一种β――珠蛋白,它的基因有1700个碱基对,其中有3个外显子,2个内含子,能编码146个氨基酸,下列叙述正确的有 ( ) ①翻译蛋白质的信使RNA碱基数量多于438个 ②三个外显子的碱基数量约占整个基因的26% ③非编码区是两个基因之间没有遗传效应的区段 ④内含子将编码区和非编码区隔开 ⑤RNA聚合酶的结合位点位于非编码区 A.①②⑤ B.②③④ C.③④⑤ D.①②③⑤