Question

环境雌激素( EEs)严重危害动物和人类的健康。幼年斑马鱼的卵黄蛋白原基因（Z基因）在正常情况下不表达，在EEs的诱导下可表达且表达水平和EEs的浓度呈正相关。为了简便直观地检测水体环境中雌激素污染情况，研究人员培育了一种转基因斑马鱼，部分过程如下。

请回答：

(1)启动子的作用是 ____。为了获得Z基因的启动子，应从斑马鱼的____（填“基因组文库”或“cDNA文库”）中获取。

(2)对Z基因启动子进行扩增前，应设计合适的引物，使扩增后的DNA片段中含有位点____ ，以便Z基因启动子能定向插入原始质粒的正确位置。

(3)获得的重组质粒可通过显微注射到斑马鱼 ___中。为鉴定是否成功导入，应选择含有 ___（填“Z”或“EGFP”）基因的DNA片段作为探针进行检测，理由是____。

(4)选取成功导入重组质粒的斑马鱼均分为两组，分别在含EEs、不含EEs的环境培养。 一段时间后检测相关基因的表达情况，结果如下。

培养条件	Z基因	EGFP基因
含EEs	+	+
不含EEs	-	-

注：“+”表示相关基因表达、“-”表示相关基因未表达

依据上述结果，说出利用转基因斑马鱼简便直观地检测水体环境中雌激素污染的原理。_____。

Answer

作为RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录 基因组文库 Hind III（或EcoR I） 和BamH I 的切割 受精卵 EGFP 导入前斑马鱼基因组已含Z基因，而EGFP基因为外源基因，导入成功的斑马鱼才含有EGFP基因 当水体环境中含有EEs时，Z基因的启动子被激活，使EGFP基因表达出绿色荧光蛋白，且表达水平和EEs的浓度呈正相关。可以通过观察转基因斑马鱼的荧光强度判断水体环境中雌激素污染的程度

【解析】

基因工程的操作步骤：获取目的基因（基因文库、PCR、人工合成）；构建基因表达载体（含标记基因、启动子、终止子、目的基因、复制原点等）；把目的基因导入受体细胞（显微注射法、农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、钙离子处理法）；目的基因的检测和鉴定（分子水平和个体水平检测，前者包括DNA分子杂交、分子杂交和抗原抗体杂交；后者如抗虫抗病接种实验）。

（1）启动子作为RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因。部分基因文库不含启动子，故应该从基因组文库获取Z基因的启动子。

（2）由图可知，Z基因启动子插入部位之前有Hind III（或EcoR I）识别位点，之后有BamH I的识别位点，故要对Z基因启动子进行扩增前，应设计合适的引物，使扩增后的DNA片段中含有位点Hind III（或EcoR I） 和BamH I 的切割，以便Z基因启动子能定向插入原始质粒的正确位置。

（3）应该将重组质粒导入到动物细胞的受精卵中，故获得的重组质粒可通过显微注射到斑马鱼受精卵中。由于导入前斑马鱼基因组已含Z基因，而EGFP基因为外源基因，导入成功的斑马鱼才含有EGFP基因，故要鉴定是否成功导入，应选择含有EGFP基因的DNA片段作为探针进行检测，看是否有杂交带出现。

（4）由实验结果可知，环境中含EEs则Z基因和EGFP基因均表达；不含EEs，则Z基因和EGFP基因均不表达。当水体环境中含有EEs时，Z基因的启动子被激活，使EGFP基因表达出绿色荧光蛋白，且表达水平和EEs的浓度呈正相关。可以通过观察转基因斑马鱼的荧光强度判断水体环境中雌激素污染的程度。