Question

【題目】下圖是利用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)（Bt毒蛋白基因）大豆的示意圖。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

（1）培育轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)大豆的核心步驟是____________，其目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時(shí)，使目的基因_______________________。這一步驟需要的工具酶中對(duì)核苷酸序列有嚴(yán)格要求的是________________________。

（2）將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌之前，常用Ca2+處理農(nóng)桿菌，目的是____________。用含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染大豆細(xì)胞，質(zhì)粒上的____________可將抗蟲(chóng)基因轉(zhuǎn)移至大豆細(xì)胞的染色體DNA上。

（3）在分子水平上，采用抗原-抗體雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因是否在受體細(xì)胞中表達(dá)，若出現(xiàn)_________，則表明抗蟲(chóng)基因己在大豆細(xì)胞中翻譯出Bt毒蛋白�？瓜x(chóng)基因之所以能夠在大豆細(xì)胞中成功表達(dá)是因?yàn)榻^大多數(shù)生物_______________________。若轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)大豆植株表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀，則____________（填“能夠”或“不能”）表明植株發(fā)生了可遺傳變異。

（4）轉(zhuǎn)入抗蟲(chóng)基因的大豆細(xì)胞經(jīng)過(guò)____________形成愈傷組織，然后發(fā)育成胚狀體和試管苗。轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)大豆可以通過(guò)制作人工種子的方法大量繁殖，人工種子可以用圖中的____________等材料用人工薄膜包裝后得到。

Answer 1

【答案】 構(gòu)建基因表達(dá)載體 表達(dá)和發(fā)揮作用 限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶） 使農(nóng)桿菌細(xì)胞能夠吸收外源DNA分子 T-DNA 雜交帶 共用一套密碼子 能夠 脫分化 胚狀體

【解析】試題分析：本題考查了基因工程的有關(guān)知識(shí)，要求學(xué)生能夠識(shí)記基因工程的操作步驟；區(qū)分識(shí)記目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的不同方法；掌握目的基因檢測(cè)與鑒定的方法；明確抗蟲(chóng)植物研究的生態(tài)學(xué)意義。基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲取；②基因表達(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；④目的基因的檢測(cè)與鑒定。目的基因的檢測(cè)與鑒定包括分子水平上的檢測(cè)與個(gè)體水平上的鑒定兩種方式。

（1）培育轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)大豆需要采用基因工程技術(shù)，該技術(shù)的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體，其作用是使目的基因在受體細(xì)胞穩(wěn)定存在并且可以遺傳給下一代，同時(shí)，使目的基因表達(dá)和發(fā)揮作用。這一步驟需要使用限制酶，因?yàn)槊妇哂刑禺愋裕瑢?duì)核苷酸序列有嚴(yán)格要求，具體表現(xiàn)在：一種限制酶只能識(shí)別特定的核苷酸（DNA）序列，并在特定的位點(diǎn)切割。

（2）要把重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌，首先必須用Ca2+處理土壤農(nóng)桿菌，使土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)變?yōu)楦惺軕B(tài)，能夠吸收外源DNA分子；然后將重組質(zhì)粒和感受態(tài)細(xì)胞在緩沖液中混合培養(yǎng)完成轉(zhuǎn)化過(guò)程。用含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌侵染大豆細(xì)胞，質(zhì)粒上的T-DNA可將抗蟲(chóng)基因轉(zhuǎn)移至大豆細(xì)胞的染色體DNA上。

（3）在分子水平上，采用抗原-抗體雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因是否在受體細(xì)胞中表達(dá)，若出現(xiàn)雜交帶，則表明抗蟲(chóng)基因已在大豆細(xì)胞中翻譯出Bt毒蛋白。否則說(shuō)明抗蟲(chóng)基因沒(méi)有表達(dá)。因?yàn)樵谏�物界，絕大多數(shù)生物共用一套密碼子，因此抗蟲(chóng)基因能夠在大豆細(xì)胞中成功表達(dá)。若轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)大豆植株表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀，說(shuō)明抗蟲(chóng)基因已經(jīng)成功表達(dá)，能夠表明植株發(fā)生了可遺傳的變異。

（4）用基因工程培育轉(zhuǎn)基因大豆時(shí)，把抗蟲(chóng)基因轉(zhuǎn)入大豆細(xì)胞后，需要用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將其培養(yǎng)成大豆植株，因此轉(zhuǎn)入抗蟲(chóng)基因的大豆細(xì)胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織，然后發(fā)育成胚狀體和試管苗。轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)大豆可以通過(guò)制作人工種子的方法大量繁殖，人工種子可以用圖中的胚狀體等材料用人工薄膜包裝后得到。