问题标题:
2007年诺贝尔生理学或医学奖分别授予美国人马里奥•卡佩基、奥利弗•史密斯和英国人马丁•埃文斯.3位科学家的获奖原因是其研究为“基因靶向”技术的发展奠定了基础.所谓“基因靶
问题描述:
2007年诺贝尔生理学或医学奖分别授予美国人马里奥•卡佩基、奥利弗•史密斯和英国人马丁•埃文斯.3位科学家的获奖原因是其研究为“基因靶向”技术的发展奠定了基础.所谓“基因靶向”技术(人们大都称之为基因“敲除”技术)是指利用细胞脱氧核糖核酸(DNA)可与外源性DNA同源序列发生同源重组的性质,定向改造生物某一基因的技术.借助这一从20世纪80年代发展起来的技术,人们得以按照预先设计的方式对生物遗传信息进行精细改造.有了“基因靶向”这一高精度瞄准镜,科学家就可以精确瞄准任何一个基因,使其失去活性,进而研究该基因的功能.请回答下列问题:
(1)“敲除”一种基因需要分两步来完成:第一步是利用化学“剪刀”,例如用某种酶切除哺乳动物染色体中有某种功能的基因.第二步是用修改过的基因取代原有基因.这里的“某种酶”应该是___酶.用修改过的基因取代原有基因时还需要___酶.
(2)假如要“敲除”小鼠的胰岛素基因,请设计出实验步骤:___.
给出一种检验胰岛素基因是否被“敲除”的方法:___.
(3)利用细胞工程也可获得可供移植之用的“敲除排斥基因”的老鼠,其过程大致如图所示:
①促进卵细胞融合最常用的试剂是___.
②重组细胞培养成胚胎的过程所用的培养基,从物理性质上看属于___培养基,培养基中至少要加入水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、维生素、促生长因子、微量元素和___等物质,同时要创造适宜温度、pH和无菌条件,其中需要无菌环境的原因是:___.
黎亚元回答:
(1)基因工程中,一般用限制酶切割基因,或者叫获取目的基因,用DNA连接酶连接目的基因和运载体,即用修改过的基因取代原有基因时还需要DNA连接酶.
(2)假如要“敲除”小鼠的胰岛素基因,需要用限制性核酸内切酶切除小鼠胚胎干细胞中的胰岛素基因,用修改过的基因取代胰岛素基因.检验胰岛素基因是否被“敲除”的方法:用胰岛素基因探针检验胰岛素基因是否被“敲除”.
(3)①促进卵细胞融合最常用的试剂是聚乙二醇.
②重组细胞培养成胚胎的过程所用的培养基,从物理性质上看属于液体培养基,培养基中至少要加入水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、维生素、促生长因子、微量元素和动物血清等物质,同时要创造适宜温度、pH和无菌条件,需要无菌环境的原因是细菌等微生物生长繁殖快,消耗营养物质多,同时产生有害代谢产物,毒害动物细胞.
故答案为:
(1)限制性核酸内切 DNA连接
(2)用限制性核酸内切酶切除小鼠胚胎干细胞中的胰岛素基因,用修改过的基因取代胰岛素基因.
用胰岛素基因探针检验胰岛素基因是否被“敲除”
(3)①聚乙二醇
②液体 动物血清 细菌等微生物生长繁殖快,消耗营养物质多,同时产生有害代谢产物,毒害动物细胞
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