Question

（11分）2008年諾貝爾化學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家。綠色熒光蛋白能在藍光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出綠色熒光，這樣借助GFP發(fā)出的熒光就可以跟蹤蛋白質在細胞內(nèi)部的移動情況，幫助推斷蛋白質的功能。已知GFP基因最初從發(fā)光水母中提取出來。GFP基因可作為目的基因用于培育綠色熒光小鼠，下圖表示培育綠色熒光小鼠的基本流程，請分析回答：

(1)用于培育綠色熒光小鼠的基因表達載體的組成必須有啟動子、_______和_______。圖中①過程需要的工具酶有________和______；過程②常用的方法是_______________；過程③利用的生物技術是________；在進行過程④前，利用________技術可以獲得數(shù)目更多且基因型相同的綠色熒光小鼠。

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

(3)GFP基因有時還可與其他目的基因一起構建到載體上，不影響目的基因的表達，且對細胞無毒害作用，因此GFP基因可以作為基因表達載體上的________。

(4)目前科學家們通過________工程制造出了藍色熒光蛋白、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？________________。

 

Answer 1

【答案】

(1)GFP基因　  終止子(兩空順序可以顛倒)　 限制性核酸內(nèi)切酶　DNA連接酶(兩空順序可以顛倒) 　顯微注射法　早期胚胎培養(yǎng)技術(或：細胞培養(yǎng)技術)　胚胎分割

(2)GFP基因和小鼠DNA分子的空間結構、化學組成相同　

　  (3)標記基因　

(4)蛋白質　改造GFP基因

【解析】（1）基因表達載體必須有啟動子、終止子、目的基因和標記基因。構建基因表達載體需要限制酶和DNA連接酶。將目的基因導入動物細胞常用顯微注射法，過程③稱為早期胚胎培養(yǎng)；利用胚胎分割移植技術可獲得大量基因型相同的個體。

（2）由于GFP基因和小鼠DNA分子的空間結構、化學組成相同，所以水母的GFP基因之所以能“嫁接”到小鼠染色體的DNA上。

（3）由于GFP基因能夠表達出綠色熒光蛋白，所以GFP基因可以作為基因表達載體上的標記基因。

（4）藍色熒光蛋白、黃色熒光蛋白是自然界沒有的蛋白質，所以屬于蛋白質工程，直接改造GFP基因。