2007年诺贝尔生理学或医学奖授予在“基因靶向”技术方面作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。X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X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?两种引物、耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)两种引物、耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)。
(2)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限制酶切割限制酶切割位点,使目的基因插入其中成为可能,因此常被选作载体。
(3)将基因表达载体导入胚胎干细胞,从中筛选出成功发生了同源重组的胚胎干细胞,然后培育出小鼠。
(4)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。提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。
【考点】基因工程的操作过程综合.
【答案】X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;两种引物、耐高温的DNA聚合酶(Taq酶);限制酶切割;提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交
【解答】
【点评】
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