Question

【題目】玉米是世界上的第三大糧食作物，廣泛種植于世界各地。研究表明，轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米中的細(xì)菌BT基因能表達(dá)一種毒蛋白，這種毒蛋白能有效殺死玉米螟（一種農(nóng)業(yè)害蟲）。請回答下列問題：

（1）BT基因在基因工程中稱為_________。在基因表達(dá)載體中，除了要有BT基因外，還必須有啟動子、終止子和______，將BT基因?qū)�入玉米�?xì)胞常用_________法。

（2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增BT基因時(shí)，需要提供模板、原料、______、引物等條件，將模板DNA加熱至9095℃ 的目的是__________。

（3）BT基因與載體結(jié)合過程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。若某限制酶的識別序列和切點(diǎn)是，請畫出目的基因被限制酶切割后所形成的黏性末端_______。DNA連接酶對所連接的兩端堿基序列__________(填“有”或“沒有”）專一性要求，定性地檢測BT基因的“表達(dá)”產(chǎn)物可采用_____的方法。

（4）為了防止抗蟲玉米通過花粉傳播帶來的生態(tài)學(xué)問題，科研小組考慮將抗蟲基因?qū)�入到玉米根尖�?xì)胞的__________中以防止基因污染，同時(shí)在大規(guī)模種植的抗蟲玉米田中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)避難所種植普通玉米，目的是_______________。

Answer 1

【答案】 目的基因 標(biāo)記基因 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 耐高溫的DNA聚合酶 使BT基因受熱后解旋為單鏈 沒有 抗原－抗體雜交 線粒體 延緩抗毒蛋白的玉米螟出現(xiàn)/或減緩害蟲抗性基因頻率增加的速度

【解析】

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)�入動物�?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）目的基因的檢測與鑒定：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)；個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）基因表達(dá)載體的組成包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因，轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米培育過程中的目的基因是BT基因；將目的基因（BT基因）導(dǎo)入植物細(xì)胞（玉米）常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。

（2）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，需要的條件有模板、原料、耐高溫的DNA聚合酶、一對引物等，將模板DNA加熱至9095℃ 的目的是使BT基因受熱后解旋為單鏈。

（3）根據(jù)題意分析，某限制酶的識別序列和切點(diǎn)是，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則可知，該酶切割后產(chǎn)生的粘性末端為；DNA連接酶對所連接的兩端堿基序列沒有專一性要求。BT基因的“表達(dá)”產(chǎn)物是一種毒蛋白，可以采用抗原－抗體雜交的方法進(jìn)行檢測。

（4）將抗蟲基因?qū)�入到玉米根尖�?xì)胞的線粒體中可以防止抗蟲玉米通過花粉傳播帶來的基因污染；同時(shí)在大規(guī)模種植的抗蟲玉米田中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)避難所種植普通玉米，目的是延緩抗毒蛋白的玉米螟出現(xiàn)/或減緩害蟲抗性基因頻率增加的速度。