Question

 （7分）2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予了下村脩、馬丁·沙爾菲、錢永健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，他們代表了綠色熒光蛋白研究上的三個(gè)里程碑。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析回答：

    材料一  下村脩1962年在普林斯頓大學(xué)做研究的時(shí)候從一種水母身上分離出綠色熒光蛋白（GFP）。當(dāng)時(shí)知道在藍(lán)光或紫外光的激發(fā)下，它會(huì)發(fā)出綠色熒光。

    材料二  科學(xué)家1992年克隆出了GFP基因，隨后馬丁·沙爾菲成功地讓GFP基因在大腸桿菌和線蟲中表達(dá)成功。之后，會(huì)發(fā)光的鼠、豬、貓、兔、蝌蚪、魚也相繼問(wèn)世。下圖是轉(zhuǎn)基因綠色熒光鼠的培育過(guò)程：

    材料三  錢永健通過(guò)改造GFP基因，相繼制造出了藍(lán)色（BFP）和黃色（YFP）的熒光蛋白。

（1）為了提高實(shí)驗(yàn)成功率，需要通過(guò)PCR技術(shù)獲得目的基因的大量拷貝。與體內(nèi)DNA復(fù)制相比，PCR反應(yīng)體系需加入__________種引物和__________。

（2）將綠色熒光蛋白基因的片段與目的基因連接起來(lái)組成一個(gè)融合基因，再將該融合基因轉(zhuǎn)入真核生物細(xì)胞內(nèi)，表達(dá)出的蛋白質(zhì)就會(huì)帶有綠色熒光。綠色熒光蛋白在該研究中的主要作用是__________。

    A. 追蹤目的基因在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制過(guò)程

    B. 追蹤目的基因插入到染色體上的位置

    C. 追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的分布

    D. 追蹤目的基因編碼的蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)

（3）材料二中，過(guò)程①構(gòu)建的基因表達(dá)載體的組成必需含有啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)、_____________、_________________。

（4）如果將外源基因?qū)�入小鼠受精卵，則外源基因可能隨機(jī)插入到小鼠受精卵DNA中。這種受精卵有的可發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小鼠，有的卻死亡。請(qǐng)分析因外源基因插入導(dǎo)致受精卵死亡的最可能原因__________。

（5）材料三中，錢永健制造出藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白，這種現(xiàn)代生物工程技術(shù)稱為__________。

 

Answer 1

【答案】

 

（7分）（1）2  耐熱的DNA聚合酶（Taq酶）    （2）C  （3）CFP（目的）基因  標(biāo)記基因    （4）外源基因的插入使受精卵內(nèi)生命活動(dòng)必需的某些基因不能正常表達(dá)  蛋白質(zhì)工程

【解析】PCR技術(shù)和細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制相比，通常要加入耐高溫的DNA聚合酶和兩種引物片段，綠色熒光蛋白通常跟蹤目的基因翻譯的蛋白質(zhì)，了解蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)分布情況。基因表達(dá)載體的構(gòu)建需啟動(dòng)子、終止子、目的基因、標(biāo)記基因和復(fù)制原點(diǎn)。目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞通常導(dǎo)入受精卵細(xì)胞，因?yàn)槭芫�卵�?xì)胞具有發(fā)育的全能性，可以發(fā)育成一個(gè)個(gè)體，目的基因插入導(dǎo)致受精卵死亡，最可能原因是破壞了影響受精卵生命活動(dòng)的某些基因，使其不能正常表達(dá)，

錢永健制造出藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白，這種現(xiàn)代生物工程技術(shù)第二代基因工程技術(shù)的蛋白質(zhì)工程。