Question

【題目】基因打靶技術是指利用外源性DNA與細胞DNA的相同或相似序列，在特定位點上進行替換，從而改變細胞遺傳特性的方法。該技術可應用于解決人體對移植的豬器官產生的免疫排斥反應，即利用基因打靶技術對豬細胞ɑ—1，3半乳糖苷轉移酶基因進行改造，以消除ɑ—1，3半乳糖苷轉移酶引起的免疫排斥。其主要過程如下：

第二、三步示意圖（6—10表示不同的基因片段）

第一步：從豬囊胚中分離出胚胎干細胞。

第二步：在與靶基因（需要改造的基因）相同的外源性DNA上，插人新霉素抗性基因，構建打靶載體。

第三步：打耙載體導入胚胎干細胞，與細胞DNA中的靶基因進行替換。

第四步：改造后的胚胎干細胞篩選、增殖等。

回答下列問題：

（1）上述改造過程中的靶基因是_____________________________________________，插入新霉素抗性基因的過程中需要用到的酶有________________________________________，插入新霉素抗性基因的目的是______________________________（答出2兩點）。

（2）基因打靶技術依據的遺傳學原理是_______________________________。

Answer 1

【答案】（豬細胞的）ɑ—1，3半乳糖苷轉移酶基因 限制酶和DNA連接酶 破壞靶基因，使靶基因不能表達；起篩選作用 基因重組

【解析】

1、胚胎干細胞是早期胚胎（原腸胚期之前）或原始性腺中分離出來的一類細胞，它具有體外培養無限增殖、自我更新和多向分化的特性。無論在體外還是體內環境，ES細胞都能被誘導分化為機體幾乎所有的細胞類型，即具有全能性。

2、打靶的目的是對豬細胞ɑ-1，3半乳糖苷轉移酶基因進行改造，以消除ɑ-1，3半乳糖苷轉移酶引起的免疫排斥。

3、基因打靶技術的原理是基因重組，屬于DNA重組技術。

（1）據題干分析，資料2基因改造過程中“靶基因”是豬細胞的ɑ-1，3半乳糖苷轉移酶基因；打把載體的構建過程相當于基因工程基本操作步驟中的“目的基因的獲取”，所以需要限制酶和DNA結合酶，插入新基因的目的是破壞靶基因，使靶基因不能表達和起篩選作用。

（2）據題干信息分析可知，該項技木能精準定位進行基因改造是因為“打靶載體導入胚胎干細胞，與含有同源序列的DNA分子重新組合，發生置換”即基因重組。