Question

【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_______________________________。

Answer 1

【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。