Question

【題目】研究人員欲對雙子葉植物擬芥蘭葉片中某種蛋白質進行改造，使其能結合空氣中微量的黃色炸藥揮發(fā)分子，導致葉片產生特定顏色變化，從而有助于檢測公共場所是否存在爆炸物。請回答：

（1）科研人員從上述預期蛋白質的功能出發(fā)，設計_____結構，然后推測相應目的基因的_____序列，最終人工合成出目的基因。

（2）在進行轉基因操作之前，需要先對該基因表達產物的_____進行鑒定。

（3）使用農桿菌的_____作為載體，有利于將目的基因整合到擬芥蘭細胞染色體的DNA上。構建表達載體步驟中常用兩種能產生不同黏性末端的限制酶對運載體進行切割，這樣做的意圖是_____。

（4）在_____和人工控制的條件下，將上述擬芥蘭細胞培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，誘導其產生_____、叢芽，最終形成轉基因擬芥蘭植株。

（5）在轉基因植株附近放置微量的_____，從個體生物學水平鑒定出目的基因成功表達的轉基因植株。

Answer 1

【答案】預期蛋白質 脫氧核苷酸 功能 Ti質粒 防止質粒（運載體）自身環(huán)化 無菌 愈傷組織 黃色炸藥揮發(fā)分子（或黃色炸藥）

【解析】

蛋白質工程基本途徑：從預期的蛋白質功能出發(fā)，設計預期的蛋白質結構，推測應有的氨基酸序列，找到相對應的脫氧核苷酸序列（基因）。以上是蛋白質工程特有的途徑；以下為基因工程的一般步驟：

（1）蛋白質工程的基本途徑為：從預期蛋白質的功能出發(fā)，設計預期蛋白質的空間（或三維）結構，然后推測相應目的基因的脫氧核苷酸序列，最終人工合成出目的基因。

（2）基因工程的目的是獲得目的基因控制的性狀，所以在進行轉基因操作之前，需要先對該基因表達產物的功能進行鑒定。

（3）農桿菌中的Ti質粒上的T﹣DNA可轉移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上。根據(jù)農桿菌的這一特點，如果將目的基因插入到Ti質粒的T﹣DNA上，通過農桿菌的轉化作用，就可以把目的基因整合到擬芥蘭細胞中染色體的DNA上。由于同種限制酶切割的質�；蚰康幕�因的兩端黏性末端相同，容易形成自體連接，出現(xiàn)環(huán)化。所以構建表達載體步驟中常用兩種能產生不同黏性末端的限制酶對運載體進行切割，這樣做的意圖是防止質粒（運載體）自身環(huán)化。

（4）將轉基因受體細胞培育成植株需要采用植物組織培養(yǎng)技術，該技術是指在無菌和人工控制的條件下，將上述擬芥蘭細胞培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，誘導其產生愈傷組織，再誘導其再分化形成胚狀體，最終形成轉基因擬芥蘭植株。

（5）根據(jù)題干信息“使其能結合空氣中微量的黃色炸藥揮發(fā)分子，導致葉片產生特定顏色變化，從而有助于檢測公共場所是否存在爆炸物”可知，在轉基因植株附近放置黃色炸藥，從個體生物學水平鑒定出目的基因成功表達的轉基因植株。