Question

【題目】科學(xué)家通過(guò)基因工程，將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入到普通棉株細(xì)胞內(nèi)，并成功的實(shí)現(xiàn)了表達(dá)，從而培育出了能抗棉鈴蟲(chóng)的棉花植株──抗蟲(chóng)棉。其過(guò)程大致如下圖所示：

(1)基因工程的操作程序主要包括四個(gè)步驟，其核心是_______________。

(2)獲取Bt毒蛋白基因的方法一般有__________________等。

(3)Ti質(zhì)粒是____________中的一種質(zhì)粒，其上有T-DNA，把目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中是利用了T-DNA的___________________________特點(diǎn)。Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入普通棉株細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定并成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)的過(guò)程，在基因工程中稱(chēng)為______。

(4)將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法很多，在本題中用到的方法是__________。

(5)一個(gè)基因表達(dá)載體的組成必須有__________________等。

(6)目的基因能否在棉花植株體內(nèi)維持和表達(dá)其遺傳特性的關(guān)鍵是_________。這需要通過(guò)檢測(cè)才能知道，檢測(cè)采用的方法是________。如果從個(gè)體水平如何檢測(cè)？___________。

Answer 1

【答案】 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 從基因文庫(kù)中獲取目的基因、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因 、通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成等 土壤農(nóng)桿菌 可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞染色體DNA分子上 轉(zhuǎn)化 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 啟動(dòng)子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因 目的基因是否插入了受體細(xì)胞的染色體DNA分子上 DNA分子雜交技術(shù) 抗蟲(chóng)的接種實(shí)驗(yàn)

【解析】基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲��；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。據(jù)圖分析，圖中將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因和Ti質(zhì)粒進(jìn)行重組，利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞；再利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)成完整植株。

（1）基因工程的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體。

（2）圖示基因工程中，目的基因是Bt毒蛋白基因；目的基因的獲取方法一般有從基因文庫(kù)中獲取目的基因、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因、通過(guò)DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成等。

（3）農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上；Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入普通棉株細(xì)胞內(nèi)并成功實(shí)現(xiàn)了表達(dá)的過(guò)程，在基因工程中稱(chēng)為轉(zhuǎn)化。

（4）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、花粉管通道法等，圖中利用了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入棉花�?xì)胞中。

（5）基因表達(dá)載體的組成成分包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因等。

（6）目的基因是否插入了受體細(xì)胞的染色體DNA分子上，是目的基因能否在棉花植株體內(nèi)維持和表達(dá)其遺傳特性的關(guān)鍵。從分子水平檢測(cè)目的基因是否成功導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法是DNA分子雜交技術(shù)；從個(gè)體水平上檢測(cè)的方法是接種抗蟲(chóng)實(shí)驗(yàn)。