Question

18．2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了三位在研究綠色熒光蛋白（GFP）方面做出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家．綠色熒光蛋白能在藍(lán)光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光，這樣借助GFP發(fā)出的熒光就可以跟蹤蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)部的移動(dòng)情況，幫助推斷蛋白質(zhì)的功能．下圖為我國(guó)首例綠色熒光蛋白（GFP）轉(zhuǎn)基因克隆豬的培育過(guò)程示意圖，據(jù)圖回答：

（1）圖中通過(guò)過(guò)程①②形成重組質(zhì)粒，需要限制酶切取目的基因、切割質(zhì)粒．限制酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-↓GATC-．在質(zhì)粒上有酶Ⅰ的一個(gè)切點(diǎn)，在目的基因的兩側(cè)各有1個(gè)酶Ⅱ的切點(diǎn)．
①請(qǐng)畫(huà)出質(zhì)粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端．
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起來(lái)可以，理由是：因?yàn)樾纬傻酿ば阅┒耸窍嗤�的（或是可以互補(bǔ)的）
（2）過(guò)程③將重組質(zhì)粒導(dǎo)入豬胎兒成纖維細(xì)胞時(shí)，采用的方法是顯微注射法．
（3）目前科學(xué)家們通過(guò)蛋白質(zhì)工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白，黃色熒光蛋白等，采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)制造出藍(lán)色熒光蛋白過(guò)程的正確順序是：③①②④（用數(shù)字表示）．
①推測(cè)藍(lán)色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸  ②藍(lán)色熒光蛋白基因的修飾（合成）
③藍(lán)色熒光蛋白的功能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)序列      ④表達(dá)出藍(lán)色熒光蛋白
（4）圖中涉及到的生物工程技術(shù)有基因工程技術(shù)、核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù)，
圖中⑤過(guò)程用的胚胎一般需發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段．
（5）GFP基因可作為基因表達(dá)載體上的標(biāo)記基因，其作用是用于重組DNA的檢測(cè)和鑒定（鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因）
如果將切取的GFP基因與抑制小豬抗原表達(dá)的基因一起構(gòu)建到載體上，獲得的轉(zhuǎn)基因克隆豬，可以解決的醫(yī)學(xué)難題是避免器官移植發(fā)生免疫排斥反應(yīng)．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示為我國(guó)首例綠色熒光蛋白（GFP）轉(zhuǎn)基因克隆豬的培育過(guò)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(guò)程；②表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程；③表示將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞．此外還采用了核移植、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)．

解答 解：（1）①限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)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(shí)別序列不同，但切割后產(chǎn)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．
（2）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞時(shí)，采用最多也最有效的方法是顯微注射法．
（3）蛋白質(zhì)工程的操作過(guò)程：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）→基因表達(dá)合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)．因此采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)制造出藍(lán)色熒光蛋白過(guò)程的正確順序是：③①②④．
（4）圖中涉及到的生物工程技術(shù)有基因工程技術(shù)、核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù)，圖中⑤過(guò)程表示胚胎移植，該過(guò)程用的胚胎一般需發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段．
（5）標(biāo)記基因的作用是鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因．獲得的轉(zhuǎn)基因克隆豬，可以解決醫(yī)學(xué)上供體器官不足的難題，同時(shí)抑制抗原決定基因的表達(dá)或除去抗原決定基因，也可以避免發(fā)生免疫排斥反應(yīng)．
故答案為：
（1）①

②可以　因?yàn)樾纬傻酿ば阅┒耸窍嗤�的（或是可以互補(bǔ)的）
（2）顯微注射法
（3）③①②④
（4）基因工程技術(shù)、核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù)　桑椹胚或囊胚
（5）用于重組DNA的檢測(cè)和鑒定（鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因）　免疫排斥

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合我國(guó)首例綠色熒光蛋白（GFP）轉(zhuǎn)基因克隆豬的培育過(guò)程示意圖，考查基因工程的原理及技術(shù)、核移植技術(shù)及胚胎工程技術(shù)，重點(diǎn)考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理、工具及操作過(guò)程，能準(zhǔn)確判斷圖中各步驟的名稱(chēng)及采用的生物技術(shù)．