Question

19．2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了三位在研究綠色熒光蛋白（GFP）方面做出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)家．綠色熒光蛋白能在藍(lán)光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光，這樣借助GFP發(fā)出的熒光就可以跟蹤蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)部的移動(dòng)情況，幫助推斷蛋白質(zhì)的功能．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(qǐng)分析回答：

（1）圖示培育綠色熒光小鼠的兩個(gè)核心是①基因表達(dá)載體的構(gòu)建、④胚胎移植，過程①將目的基因插入質(zhì)粒后，需要通過DNA連接酶使質(zhì)粒的切口與目的基因切口黏合．
（2）圖中過程②常用的方法是顯微注射法；過程③利用的生物技術(shù)是早期胚胎培養(yǎng)；進(jìn)行過程④前，利用胚胎分割技術(shù)可以獲得數(shù)目更多且基因型相同的綠色熒光小鼠．
（3）受精卵培養(yǎng)成早期胚胎后，移植到經(jīng)過同期發(fā)情處理的受體母羊子宮內(nèi)，因?yàn)槲覀儗?duì)細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)條件還沒有完全研究清楚，所以在早期胚胎的培養(yǎng)中，往往還需要添加動(dòng)物血清．
（4）由于熒光蛋白在自然界中不存在，所以科學(xué)家通過蛋白質(zhì)工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，該工程最終是通過設(shè)計(jì)熒光蛋白質(zhì)基因的脫氧核苷酸序列序列來完成的．

Answer 1

分析 1、根據(jù)題意和圖示分析可知：圖表示培育綠色熒光小鼠的基本流程，其中①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，②表示將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，③表示早期胚胎培養(yǎng)，④表示胚胎移植，⑤表示個(gè)體發(fā)育．
2、基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等．
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．
（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等
3、胚胎移植是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)

解答 解：（1）基因工程技術(shù)的基本步驟包括目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)與鑒定，其中基因表達(dá)載體的構(gòu)建是核心步驟，胚胎工程中，胚胎移植是核心步驟．過程①將目的基因插入質(zhì)粒后，需要通過DNA連接酶使質(zhì)粒的切口與目的基因切口黏合．
（2）過程②將基因表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠受精卵時(shí)，采用最多也最有效的方法是顯微注射技術(shù)；過程③利用的生物技術(shù)是早期胚胎培養(yǎng)；在進(jìn)行胚胎移植前，利用胚胎分割技術(shù)可以獲得數(shù)目更多且基因型相同的綠色熒光小鼠．
（3）胚胎移植時(shí)，要對(duì)受體進(jìn)行同期發(fā)情處理，這樣可以為胚胎移植入受體子宮提供相同的生理環(huán)境；早期胚胎的培養(yǎng)中，除基本營(yíng)養(yǎng)成分外，還需要添加動(dòng)物血清．
（4）科學(xué)家通過蛋白質(zhì)工程制造出自然不存在的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)工程的操作過程：預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）→基因表達(dá)合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)．
故答案為：
（1）①基因表達(dá)載體的構(gòu)建、④胚胎移植         DNA連接酶
（2）顯微注射法   早期胚胎培養(yǎng)  胚胎分割
（3）同期發(fā)情     動(dòng)物血清
（4）蛋白質(zhì)   熒光蛋白質(zhì)基因的脫氧核苷酸序列

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合我國(guó)首例綠色熒光蛋白（GFP）轉(zhuǎn)基因克隆豬的培育過程示意圖，考查基因工程的原理及技術(shù)、核移植技術(shù)及胚胎工程技術(shù)，重點(diǎn)考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理、工具及操作過程，能準(zhǔn)確判斷圖中各步驟的名稱及采用的生物技術(shù)．