Question

【題目】綠色熒光蛋白（GFP）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①、②過程形成重組質(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(diǎn)是一G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點(diǎn)是一↓GATC—。在質(zhì)粒上有酶Ⅰ的1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請畫出目的基因兩側(cè)被限制酶Ⅱ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可以連接起來的原因是_________。

（2）過程③將重組質(zhì)粒導(dǎo)入豬胎兒成纖維細(xì)胞時(shí)，采用最多也最有效的方法是____________________。

（3）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，GFP基因可以作為基因表達(dá)載體上的標(biāo)記基因，其作用是_____________________。獲得的轉(zhuǎn)基因豬，可以解決的醫(yī)學(xué)難題是________。

（4）目前科學(xué)家們通過蛋白質(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)色熒光蛋白過程的正確順序是______________________（用序號表示）。

①推測藍(lán)色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列

②藍(lán)色熒光蛋白的功能分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

③藍(lán)色熒光蛋白基因的修飾（合成）

④表達(dá)出藍(lán)色熒光蛋白

（5）若科學(xué)家們通過蛋白質(zhì)工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白與原來的蛋白相比，第222位氨基酸發(fā)生了替換，則藍(lán)色熒光蛋白基因與原來的蛋白基因相比，至少有___________個(gè)堿基對發(fā)生變化。

Answer 1

【答案】 因?yàn)橛蓛煞N不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的 顯微注射技術(shù) 鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因 供體器官不足和免疫排斥 ②①③④ 1

【解析】試題分析：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(dá)載體的構(gòu)建過程；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)。

（1）①限制酶Ⅱ的識別序列和切點(diǎn)是一↓GATC—，且目的基因兩側(cè)都有限制酶Ⅱ的切點(diǎn)，則其被限制酶Ⅱ切割的圖形如下：。

②因?yàn)橛蓛煞N不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的，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起來。

（2）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入動物細(xì)胞時(shí)，采用最多也最有效的方法是顯微注射法。

（3）重組質(zhì)粒上的標(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)基因豬，可以解決醫(yī)學(xué)上供體器官不足和免疫排斥的難題。

（4）蛋白質(zhì)工程的操作過程：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(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)色熒光蛋白過程的正確順序是②①③④。

（5）根據(jù)題意分析，蛋白質(zhì)工程制造的藍(lán)色熒光蛋白與原來的蛋白相比，第222位氨基酸發(fā)生了替換，則決定該位點(diǎn)氨基酸的密碼子發(fā)生了改變，密碼子是由三個(gè)堿基組成的，最少有一個(gè)堿基改變才會導(dǎo)致氨基酸的種類發(fā)生改變，因此藍(lán)色熒光蛋白基因與原來的蛋白基因相比，至少有1個(gè)堿基對發(fā)生變化。