Question

18．2008年諾貝爾化學(xué)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(xué)家．綠色熒光蛋白能在藍光或紫外光的激發(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)在細胞內(nèi)部的移動情況，幫助推斷蛋白質(zhì)的功能．下圖為我國首例綠色熒光蛋白（GFP）轉(zhuǎn)基因克隆豬的培育過程示意圖，據(jù)圖回答：

（1）圖中通過過程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的識別序列和切點是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是-↓GATC-．在質(zhì)粒上有酶Ⅰ的一個切點，在目的基因的兩側(cè)各有1個酶Ⅱ的切點．
①請畫出質(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可以，理由是：因為形成的黏性末端是相同的（或是可以互補的）
（2）過程③將重組質(zhì)粒導(dǎo)入豬胎兒成纖維細胞時，采用的方法是顯微注射法．
（3）目前科學(xué)家們通過蛋白質(zhì)工程制造出了藍色熒光蛋白，黃色熒光蛋白等，采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)制造出藍色熒光蛋白過程的正確順序是：③①②④（用數(shù)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藍色熒光蛋白基因的修飾（合成）
③藍色熒光蛋白的功能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計序列      ④表達出藍色熒光蛋白
（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載體上的標記基因，其作用是用于重組DNA的檢測和鑒定（鑒定受體細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：圖示為我國首例綠色熒光蛋白（GFP）轉(zhuǎn)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(gòu)建過程；③表示將目的基因?qū)�入受體細胞．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(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)入動物細胞時，采用最多也最有效的方法是顯微注射法．
（3）蛋白質(zhì)工程的操作過程：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有氨基酸序列→找到對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）→基因表達合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)．因此采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)制造出藍色熒光蛋白過程的正確順序是：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過程表示胚胎移植，該過程用的胚胎一般需發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段．
（5）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(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(fā)生免疫排斥反應(yīng)．
故答案為：
（1）①

②可以　因為形成的黏性末端是相同的（或是可以互補的）
（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的檢測和鑒定（鑒定受體細胞中是否含有目的基因）　免疫排斥

點評 本題結(jié)合我國首例綠色熒光蛋白（GFP）轉(zhuǎn)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(shù)、核移植技術(shù)及胚胎工程技術(shù)，重點考查基因工程的相關(guān)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(shù)．