Question

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。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。GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠，如图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程：

请根据上述材料回答下列问题：

 (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________等。构建基因表达载体中，启动子是____，它位于基因的首端，是________酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA。图中过程②常用的方法是________；

(2)GFP基因与目的基因一起构建到载体上不影响目的基因的表达，也不影响由目的基因控制合成的蛋白质的结构与功能，且对细胞无毒性，因此GFP基因可以作为基因表达载体上的________。

(3)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？________。该工程的基本流程是________________。（用文字和箭头）

Answer

(1)GFP基因 终止子 标记基因 一段有特殊结构的DNA片段 RNA聚合

显微注射法 (2)标记基因 (3)蛋白质 CFP基因(绿色荧光蛋白基因) 预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应基因的脱氧核苷酸序列→修饰(合成)相应的基因→表达出相应蛋白质

【解析】基因表达载体的构建通常包括启动子、目的基因、终止子、标记基因构成，一般还有复制原点，启动子通常是一小段特殊的DNA分子片段，它启动转录开始，位于基因首端是RNA聚合酶识别和结合的位点。将目的基因导入动物细胞的方法通常采用显微注射法，注入的受体细胞一般为受精卵细胞。荧光蛋白基因通常作为标记基因。蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，是自然界中没有的蛋白质，只有通过蛋白质工程对原有的基因加以改造，过程是预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应基因的脱氧核苷酸序列→修饰(合成)相应的基因→表达出相应蛋白质。