Question

（11分）2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出绿色荧光，这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。已知GFP基因最初从发光水母中提取出来。GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠，下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程，请分析回答：

(1)用于培育绿色荧光小鼠的基因表达载体的组成必须有启动子、_______和_______。图中①过程需要的工具酶有________和______；过程②常用的方法是_______________；过程③利用的生物技术是________；在进行过程④前，利用________技术可以获得数目更多且基因型相同的绿色荧光小鼠。

(2)水母的GFP基因之所以能“嫁接”到小鼠染色体的DNA上，其原因是___________________。

(3)GFP基因有时还可与其他目的基因一起构建到载体上，不影响目的基因的表达，且对细胞无毒害作用，因此GFP基因可以作为基因表达载体上的________。

(4)目前科学家们通过________工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，该工程是直接改造GFP分子，还是改造GFP基因？________________。

 

Answer 1

【答案】

(1)GFP基因　  终止子(两空顺序可以颠倒)　 限制性核酸内切酶　DNA连接酶(两空顺序可以颠倒) 　显微注射法　早期胚胎培养技术(或：细胞培养技术)　胚胎分割

(2)GFP基因和小鼠DNA分子的空间结构、化学组成相同　

　  (3)标记基因　

(4)蛋白质　改造GFP基因

【解析】（1）基因表达载体必须有启动子、终止子、目的基因和标记基因。构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶。将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，过程③称为早期胚胎培养；利用胚胎分割移植技术可获得大量基因型相同的个体。

（2）由于GFP基因和小鼠DNA分子的空间结构、化学组成相同，所以水母的GFP基因之所以能“嫁接”到小鼠染色体的DNA上。

（3）由于GFP基因能够表达出绿色荧光蛋白，所以GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因。

（4）蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白是自然界没有的蛋白质，所以属于蛋白质工程，直接改造GFP基因。