Question

绿色荧光蛋白（GFP）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①、②过程形成重组质粒，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一G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的1个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。

①请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ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可以连接起来的原因是_________。

（2）过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多也最有效的方法是____________________。

（3）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，GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因，其作用是_____________________。获得的转基因猪，可以解决的医学难题是________。

（4）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______________________（用序号表示）。

①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列

②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计

③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）

④表达出蓝色荧光蛋白

（5）若科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白与原来的蛋白相比，第222位氨基酸发生了替换，则蓝色荧光蛋白基因与原来的蛋白基因相比，至少有___________个碱基对发生变化。

Answer

因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的 显微注射技术 鉴定受体细胞中是否含有目的基因 供体器官不足和免疫排斥 ②①③④ 1

【解析】试题分析：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。

（1）①限制酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC—，且目的基因两侧都有限制酶Ⅱ的切点，则其被限制酶Ⅱ切割的图形如下：。

②因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的，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起来。

（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）重组质粒上的标记基因的作用是鉴定受体细胞中是否含有目的基因；获得的转基因猪，可以解决医学上供体器官不足和免疫排斥的难题。

（4）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②①③④。

（5）根据题意分析，蛋白质工程制造的蓝色荧光蛋白与原来的蛋白相比，第222位氨基酸发生了替换，则决定该位点氨基酸的密码子发生了改变，密码子是由三个碱基组成的，最少有一个碱基改变才会导致氨基酸的种类发生改变，因此蓝色荧光蛋白基因与原来的蛋白基因相比，至少有1个碱基对发生变化。