Question

2008年諾貝爾化學獎授予了三位在研究綠色熒光蛋白（GFP）方面做出突出貢獻的科學家．綠色熒光蛋白能在藍光或紫外光的激發下發出熒光，這樣借助GFP發出的熒光就可以跟蹤蛋白質在細胞內部的移動情況，幫助推斷蛋白質的功能．圖1為我國首例綠色熒光蛋白（GFP）轉基因克隆豬的培育過程示意圖，據圖回答：

（1）綠色熒光蛋白（GFP）轉基因克隆豬的培育過程必須用到的生物技術有

 

（至少寫出三種）．
（2）圖中通過過程①、②形成重組質粒，需要限制性核酸內切酶切取目的基因、切割質粒．限制性核酸內切酶Ⅰ的識別序列和切點是-G^↓GATCC-，限制性核酸內切酶Ⅱ的識別序列和切點是-^↓GATC-．在質粒上有酶Ⅰ的一個切點，在目的基因的兩側各有1個酶Ⅱ的切點．
①請畫出質粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端（圖2）．
②在DNA連接酶的作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接？

 

；理由是：

 

．
（3）如果將切取的GFP基因與抑制小豬抗原表達的基因一起構建到載體上，GFP基因可以作為基因表達載體上的標記基因，其作用是

 

．獲得的轉基因克隆豬，可以解決的醫學難題是可以

 

．
（4）目前科學家們通過蛋白質工程制造出了藍色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，采用蛋白質工程技術制造出藍色熒光蛋白過程的正確順序（圖3）是：

 

（用數字表示）．
①推測藍色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸
②藍色熒光蛋白的功能分析和結構設計序列
③藍色熒光蛋白基因的修飾（合成）
④表達出藍色熒光蛋白．
（5）如果要將某目的基因通過農桿菌轉化法導入植物細胞，先要將目的基因插入農桿菌Ti質粒的

 

中，然后用該農桿菌感染植物細胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細胞的

 

上．
（6）假設以大腸桿菌質粒作為運載體，并以同一種限制性核酸內切酶分別切割運載體與目的基因，將切割后的運載體與目的基因片段混合，并加入DNA連接酶．連接產物至少有

 

種環狀DNA分子，它們分別是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術

專題：

分析：分析題圖：圖1為我國首例綠色熒光蛋白（GFP）轉基因克隆豬的培育過程示意圖，其中①表示獲取目的基因（綠色．熒光蛋白基因）的過程；②表示基因表達載體的構建過程；③表示將目的基因導入受體細胞．此外還采用了核移植、早期胚胎培養、胚胎移植等技術．

解答： 解：（1）由以上分析可知，綠色熒光蛋白（GFP）轉基因克隆豬的培育過程采用了基因工程、核移植技術、早期胚胎培養、胚胎移植等技術．
（2）①限制性核酸內切酶Ⅰ的識別序列和切點是-G^↓GATCC-，則圖2中被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端為：、．
②酶Ⅰ和酶Ⅱ識別序列不同，但切割后產生的黏性末端相同，因此在DNA連接酶的作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端可以連接．
（3）標記基因的作用是鑒定受體細胞中是否含有目的基因．獲得的轉基因克隆豬，可以解決醫學上供體器官不足的難題，同時抑制抗原決定基因的表達或除去抗原決定基因，也可以避免發生免疫排斥反應．
（4）蛋白質工程的操作過程：預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列（基因）→基因表達合成相應的蛋白質．因此采用蛋白質工程技術制造出藍色熒光蛋白過程的正確順序是：②①③④．
（5）采用農桿菌轉化法將目的基因導入植物細胞時，先要將目的基因插入農桿菌Ti質粒的T-DNA中，然后用該農桿菌感染植物細胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細胞的染色體DNA上．
（6）以大腸桿菌質粒作為運載體，以同一種限制性核酸內切酶分別切割運載體與目的基因，將切割后的運載體與目的基因片段混合，并加入DNA連接酶．連接產物至少有3種環狀DNA分子，它們分別是運載體自連得到、目的基因片段自連的、運載體與目的基因片段相連的環狀DNA分子．
故答案為：
（1）基因工程、核移植技術、早期胚胎培養、胚胎移植等
（2）①
②可以連接，因為由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互補的）
（3）為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因    避免發生免疫排斥反應
（4）②①③④
（5）T-DNA    染色體DNA
（6）3    運載體自連得到、目的基因片段自連的、運載體與目的基因片段相連的環狀DNA分子

點評：本題結合我國首例綠色熒光蛋白（GFP）轉基因克隆豬的培育過程示意圖，考查基因工程的原理及技術、核移植技術及胚胎工程技術，重點考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理、工具及操作過程，能準確判斷圖中各步驟的名稱及采用的生物技術．