【生物—选修 现代生物技术】

凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶，研究人员利用基因工程技术，将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中并使之表达。下图表示EcoRI、BamHI、PstI三种限制酶在质粒和含凝乳酶基因的外源DNA片段上的切割位点。请回答下列问题：

（1）根据图中EcoRI、BamHI、PstI三种限制酶的切割位点分析，该工程中最不适宜用来切割外源DNA获取目的基因的限制酶是___________________________，原因是___________________________。将切割后的质粒和目的基因连接起来需要_______________________酶。构建好的重组质粒在目的基因前要加上特殊的启动子，它是___________________________识别和结合的部位。

（2）工业化生产过程中，若采用重组大肠杆菌生产凝乳酶，该过程中将目的基因导入大肠杆菌前，常常用___________________________处理细胞，使之处于一种能___________________________的生理状态，这种细胞称为感受态细胞。

（3）研究发现，如果将该凝乳酶第20位和第24位氨基酸改变为半胱氨酸，其催化能力将提高2倍。科学家可以生产上述高效凝乳酶的现代生物工程技术是___________________________。该生物工程技术对蛋白质结构的设计和改造，必须通过基因来完成，原因是___________________________。

阅读如下材料：

材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。

材料乙：T₄溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T₄溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T₄溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T₄溶菌酶的耐热性。

材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。

回答下列问题：

（1）材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用         法。构建基因表达载体常用的工具酶有         和             。在培育转基因植物是，常用农杆菌转化发，农杆菌的作用是                。

（2）材料乙属于               工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对           进行改造，或制造制造一种             的技术。在该实例中，引起T₄溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的             序列发生了改变。

（4）材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到       种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为        体，兔乙称为       体。

科学家将β干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高β干扰素的抗病性活性，并且提高了储存稳定性。该生物技术为(       )  

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，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：

注：图中通过过程①、②形成重组质粒，需要限制性内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G^↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—^↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。

（1）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能否连接起来       ，理由是：                                                                  。

（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          。获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是，可以避免                。

（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：      （用数字表示）。

①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸

②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列

③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）

④表达出蓝色荧光蛋白。

在设计合成自然界中不存在的蛋白质时，首先应该设计    (　　)

蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（　　）

下列关于现代生物技术应用的叙述，错误的是