Question

【題目】科學(xué)家通過基因工程，將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入到普通棉株細胞內(nèi)，并成功實現(xiàn)了表達，從而培育出了能抗棉鈴蟲的棉花植株——抗蟲棉。其過程大致如圖所示：

（1）從蘇云金芽孢桿菌中獲取Bt毒蛋白基因，需要用到的工具是____________，可采用_________________技術(shù)對Bt毒蛋白基因進行大量擴增。

（2）基因表達載體的組成有Bt毒蛋白基因、啟動子、終止子以及___________等，啟動子是______________識別和結(jié)合的部位。

（3）用Ti質(zhì)粒作為載體，是因為Ti質(zhì)粒上有___________，它能將Bt毒蛋白基因整合到棉花細胞的_____________________________上。

（4）將Bt毒蛋白基因?qū)�入棉花細胞�?nèi)采用的方法是________________。將基因表達載體轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌，首先必須用_______________處理農(nóng)桿菌。

（5）檢測Bt毒蛋白基因在抗蟲棉中是否成功表達，在分子水平上的檢測方法是__________；要確定抗蟲棉是否具有抗蟲特性，還需要進行______________水平的鑒定。

Answer 1

【答案】限制酶 PCR 標(biāo)記基因 RNA聚合酶 T－DNA 染色體DNA 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 Ca2+ 抗原—抗體雜交 個體生物學(xué)

【解析】

分析圖解可知，圖中將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因和Ti質(zhì)粒進行重組，利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入植物細胞；在利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)成完整植株。

基因表達載體的構(gòu)建是基因工程中的核心步驟，其組成包括：目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因和復(fù)制原點。

目的基因的檢測與鑒定

（1）分子水平上的檢測
①檢測轉(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檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；

③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)；

（2）個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
（例：用蟲食用棉花，觀察其存活情況，來鑒定棉花是否具有抗蟲特性。）

（1）獲取Bt毒蛋白基因，需要用到限制酶，可采用PCR技術(shù)對Bt毒蛋白基因進行大量擴增。

（2）一個基因表達載體的組成必須有啟動子、終止子、目的基因、標(biāo)記基因；啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位。

（3）Ti質(zhì)粒上有T－DNA，可用Ti質(zhì)粒作為載體，它能將Bt毒蛋白基因整合到棉花細胞的染色體上。

（4）將Bt毒蛋白基因?qū)�入棉花細胞�?nèi)常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。將基因表達載體轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌，首先必須用Ca2+處理農(nóng)桿菌，使農(nóng)桿菌處于感受態(tài)。

（5）檢測Bt毒蛋白基因在抗蟲棉中是否成功表達，在分子水平上的檢測方法是抗原—抗體雜交；要確定抗蟲棉是否具有抗蟲特性，還需要進行個體生物學(xué)水平的鑒定。