Question

18．2008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．下图为我国首例绿色荧光蛋白（GFP）转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：

（1）图中通过过程①②形成重组质粒，需要限制酶切取目的基因、切割质粒．限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-．在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点．
①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端．
②在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来可以，理由是：因为形成的黏性末端是相同的（或是可以互补的）
（2）过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用的方法是显微注射法．
（3）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白，黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：③①②④（用数字表示）．
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸  ②蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）
③蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列      ④表达出蓝色荧光蛋白
（4）图中涉及到的生物工程技术有基因工程技术、核移植技术、胚胎移植技术，
图中⑤过程用的胚胎一般需发育到桑椹胚或囊胚阶段．
（5）GFP基因可作为基因表达载体上的标记基因，其作用是用于重组DNA的检测和鉴定（鉴定受体细胞中是否含有目的基因）
如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上，获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是避免器官移植发生免疫排斥反应．

Answer 1

分析 分析题图：图示为我国首例绿色荧光蛋白（GFP）转基因克隆猪的培育过程示意图，其中①表示获取目的基因（绿色．荧光蛋白基因）的过程；②表示基因表达载体的构建过程；③表示将目的基因导入受体细胞．此外还采用了核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术．

解答 解：（1）①限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是-G^↓GATCC-，则图2中被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端为：．
②酶Ⅰ和酶Ⅱ识别序列不同，但切割后产生的黏性末端相同，因此在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端可以连接．
（2）将重组质粒导入动物细胞时，采用最多也最有效的方法是显微注射法．
（3）蛋白质工程的操作过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）→基因表达合成相应的蛋白质．因此采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：③①②④．
（4）图中涉及到的生物工程技术有基因工程技术、核移植技术、胚胎移植技术，图中⑤过程表示胚胎移植，该过程用的胚胎一般需发育到桑椹胚或囊胚阶段．
（5）标记基因的作用是鉴定受体细胞中是否含有目的基因．获得的转基因克隆猪，可以解决医学上供体器官不足的难题，同时抑制抗原决定基因的表达或除去抗原决定基因，也可以避免发生免疫排斥反应．
故答案为：
（1）①

②可以　因为形成的黏性末端是相同的（或是可以互补的）
（2）显微注射法
（3）③①②④
（4）基因工程技术、核移植技术、胚胎移植技术　桑椹胚或囊胚
（5）用于重组DNA的检测和鉴定（鉴定受体细胞中是否含有目的基因）　免疫排斥

点评 本题结合我国首例绿色荧光蛋白（GFP）转基因克隆猪的培育过程示意图，考查基因工程的原理及技术、核移植技术及胚胎工程技术，重点考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、工具及操作过程，能准确判断图中各步骤的名称及采用的生物技术．