Question

【題目】科學(xué)家通過基因工程的方法，將蘇云金芽孢桿菌的B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)，從而培育出了能抗棉鈴蟲的棉花植株一一抗蟲棉。其過程大致如圖所示，請(qǐng)根據(jù)圖示回答下列問題

（1）Ti質(zhì)粒是農(nóng)桿菌中的一種質(zhì)粒，其上有T-DNA，能把目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中是利用了T-DNA_______________________________的特點(diǎn)。

（2）擴(kuò)增B毒蛋白基因的方法：___________________，此過程中利用到的物質(zhì)有：__________。

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法有很多種，導(dǎo)入植物細(xì)胞的方法還有______________。

（4）目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性的關(guān)鍵是________________，這需要通過檢測(cè)才能知道，可利用_____________技術(shù)檢測(cè);還可以利用_____檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)。

Answer 1

【答案】可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并且整合到受體細(xì)胞染色體DNA上 PCR（多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)） 模板DNA、引物、四種脫氧核苷酸、耐高溫DNA聚合酶（Taq酶） 基因槍法、花粉管通道法 目的基因是否插入了受體細(xì)胞的染色體DNA上 DNA分子雜交技術(shù) 抗原—抗體結(jié)合

【解析】

1、分析題圖：圖示為抗蟲棉的培育過程，首先獲取目的基因，構(gòu)建基因表達(dá)載體；其次采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入棉花�?xì)胞；最后采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將轉(zhuǎn)基因細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株。
2、基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。

（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)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(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）當(dāng)植物體受到損傷時(shí)，傷口處的細(xì)胞會(huì)分泌大量的酚類化合物，吸引農(nóng)桿菌移向這些細(xì)胞，這時(shí)農(nóng)桿菌上的TDNA可以轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。

（2）PCR是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)，可以在短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因；此過程中利用到的物質(zhì)有：模板DNA、引物、四種脫氧核苷酸、耐高溫DNA聚合酶（Taq酶）。

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法有很多種，每種方法有其利弊，適合不同的受體細(xì)胞。導(dǎo)入植物細(xì)胞的方法有：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法。

（4）目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性的關(guān)鍵是目的基因是否插入了受體細(xì)胞的染色體DNA上；DNA分子雜交技術(shù)就是將轉(zhuǎn)基因生物的基因組提取出來，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素作標(biāo)記，以此作為探針，使探針與基因組雜交，如果出現(xiàn)雜交帶則表明已經(jīng)將目的基因插入了受體細(xì)胞的染色體DNA上；檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)可利用抗原—抗體特異性結(jié)合的特點(diǎn)。