Question

【題目】我國擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的Bt毒蛋白抗蟲棉，某水稻研究中心嘗試運(yùn)用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)導(dǎo)法培育Bt毒蛋白抗蟲水稻，其過程如圖所示。回答下列問題：

（1）一般情況下單子葉植物不能利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)導(dǎo)法，原因是______________。科學(xué)家在添加乙酰丁香酮后，可利用農(nóng)桿菌將目的基因?qū)�入水稻的愈傷組織中，水稻幼胚愈傷組織在基因工程中是作為___________。

（2）獲取Bt毒蛋白基因后可利用_________技術(shù)擴(kuò)增Bt毒蛋白基因。表達(dá)載體除了Bt毒蛋白基因、潮霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶基因（可抗潮霉素）外，還必須有__________。

（3）要將表達(dá)載體轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌內(nèi)，需用________處理農(nóng)桿菌，使之成為感受態(tài)細(xì)胞。要獲取幼胚愈傷組織，在培養(yǎng)基中除一定的營養(yǎng)物質(zhì)以外，還需要___________。

（4）為了檢測(cè)水稻的DNA上是否插入了Bt毒蛋白基因，需要使用DNA探針做標(biāo)記進(jìn)行DNA分子雜交，該DNA探針由_________________組成。

（5）若要驗(yàn)證該轉(zhuǎn)基因水稻是否具有抗蟲性，需進(jìn)行__________________________。

Answer 1

【答案】農(nóng)桿菌對(duì)單子葉植物無感染能力 受體細(xì)胞 PCR 啟動(dòng)子 終止子 Ca2+ 激素 用放射性同位素標(biāo)記Bt毒蛋白基因 抗蟲的接種實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)抗蟲性

【解析】

基因工程的基本操作程序

1、目的基因的獲�。海�1）原核基因采取直接分離獲得；（2）真核基因是人工合成；（3）PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因；

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。

常用的轉(zhuǎn)化方法：

（1）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞：采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法等。

（2）將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是 顯微注射技術(shù)．此方法的受體細(xì)胞多是受精卵．

（3）將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞：原核生物作為受體細(xì)胞的原因是繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少，最常用的原核細(xì)胞是大腸桿菌，其轉(zhuǎn)化方法是：先用 Ca2+處理細(xì)胞，使其成為 感受態(tài)細(xì)胞，再將重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程。

4、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)

（1）由于農(nóng)桿菌對(duì)單子葉植物沒有感染力，所以一般情況下單子葉植物不能利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)導(dǎo)法，水稻幼胚愈傷組織在基因工程中作為受體細(xì)胞接受目的基因。

（2）目的基因的擴(kuò)增可用PCR技術(shù)，表達(dá)的載體組成是目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因，Bt毒蛋白基因是目的基因、潮霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶基因是標(biāo)記基因，所以還需要啟動(dòng)子和終止子。

（3）要將細(xì)菌處理成感受態(tài)細(xì)胞，需要用Ca2+，處理微生物，愈傷組織的培養(yǎng)，除了一定的營養(yǎng)物質(zhì)以外，還需要植物激素（生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素）。

（4）DNA探針做標(biāo)記進(jìn)行DNA分子雜交的原理是堿基互補(bǔ)配對(duì)，所以探針是用放射性同位素標(biāo)記Bt毒蛋白基因。

（5）驗(yàn)證該轉(zhuǎn)基因水稻是否具有抗蟲性，需要進(jìn)行抗蟲的接種實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)抗蟲性。