Question

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。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。GFP基因可作為目的基因用于培育綠色熒光小鼠，如圖表示培育綠色熒光小鼠的基本流程：

請根據(jù)上述材料回答下列問題：

 (1)用于培育綠色熒光小鼠的基因表達(dá)載體的組成必須有啟動(dòng)子、________、________和________等。構(gòu)建基因表達(dá)載體中，啟動(dòng)子是____，它位于基因的首端，是________酶識別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。圖中過程②常用的方法是________；

(2)GFP基因與目的基因一起構(gòu)建到載體上不影響目的基因的表達(dá)，也不影響由目的基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，且對細(xì)胞無毒性，因此GFP基因可以作為基因表達(dá)載體上的________。

(3)目前科學(xué)家們通過________工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，該工程是直接改造GFP分子，還是改造GFP基因？________。該工程的基本流程是________________。（用文字和箭頭）

 

Answer 1

【答案】

(1)GFP基因　終止子　標(biāo)記基因　一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段　RNA聚合

顯微注射法　 (2)標(biāo)記基因　(3)蛋白質(zhì)　CFP基因(綠色熒光蛋白基因)　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)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)基因的脫氧核苷酸序列→修飾(合成)相應(yīng)的基因→表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì)

【解析】基因表達(dá)載體的構(gòu)建通常包括啟動(dòng)子、目的基因、終止子、標(biāo)記基因構(gòu)成，一般還有復(fù)制原點(diǎn)，啟動(dòng)子通常是一小段特殊的DNA分子片段，它啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄開始，位于基因首端是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點(diǎn)。將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞的方法通常采用顯微注射法，注入的受體細(xì)胞一般為受精卵細(xì)胞。熒光蛋白基因通常作為標(biāo)記基因。藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，是自然界中沒有的蛋白質(zhì)，只有通過蛋白質(zhì)工程對原有的基因加以改造，過程是預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)基因的脫氧核苷酸序列→修飾(合成)相應(yīng)的基因→表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì)。