Question

【題目】楊樹是重要的經濟樹種，但其害蟲很多，利用基因工程培育抗蟲楊樹是害蟲防治的有效手段。胰蛋白酶抑制劑能干擾昆蟲的代謝，引起昆蟲死亡，但對人體無害�？茖W家將馬鈴薯胰蛋白酶抑制劑基因（Pin-Ⅱ）通過農桿菌導入楊樹細胞，培育成了抗蟲楊樹。圖1表示含目的基因的DNA分子片段，圖2表示質粒，其中Apr表示氨芐青霉素抗性基因，Ner表示新霉素抗性基因，復制原點是質粒DNA復制的起點，使其能在受體細胞中存在和遺傳。箭頭表示識別序列完全不同的4種限制酶的酶切位點。

（1）利用農桿菌中的Ti質粒上的T-DNA，就可以使目的基因插入到楊樹細胞的__________上，使目的基因的遺傳特性得以維持穩(wěn)定和表達。

（2）為使目的基因與質粒高效重組，最好選用__________（限制酶）作用于含目的基因的DNA和質粒，然后在________酶的作用下形成重組質粒。

（3）成功導入重組質粒的農桿菌在分別含有氨芐青霉素和新霉素的培養(yǎng)基上生長狀況是_________。

（4）用轉基因楊樹葉片喂養(yǎng)某種楊樹害蟲，發(fā)現害蟲死亡率顯著增加。試從分子水平寫出轉基因楊樹和非轉基因楊樹的葉片細胞的不同點________________（至少答出兩條）。

Answer 1

【答案】染色體DNA EcoRI和PstI DNA連接酶 前者不可以生長，后者可以生長 比較轉基因和非轉基因兩種楊樹的葉片細胞，轉基因楊樹細胞中含有胰蛋白酶抑制劑基因、胰蛋白酶抑制劑的mRNA、胰蛋白酶抑制劑

【解析】

基因工程技術的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。
（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。
（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法。
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）利用農桿菌中的Ti質粒上的T-DNA，就可以使目的基因插入到楊樹細胞的染色體DNA上，使目的基因的遺傳特性得以維持穩(wěn)定和表達。

（2）為使目的基因與質粒高效重組，最好選用EcoR I和Pst I作用于含目的基因的DNA和質粒，然后在DNA連接酶的作用下形成重組質粒。
（3）重組質粒構建過程中用EcoR I和Pst I進行切割，Pst I會破壞氨芐青霉素抗性基因，所以質粒上保留完整的標記基因是新霉素抗性基因，所以成功導入重組質粒的細胞會表現為不抗氨芐青霉素，抗新霉素，故成功導入重組質粒的農桿菌在含有氨芐青霉素培養(yǎng)基上不能生長，在含新霉素培養(yǎng)基上可以生長。

（4）用轉基因楊樹葉片喂養(yǎng)某種楊樹害蟲，發(fā)現害蟲死亡率顯著增加。從分子水平比較轉基因和非基因楊樹的葉片細胞的三個不同點是比較轉基因和非基因兩種楊樹的葉片細胞，轉基因楊樹細胞中含有胰蛋白酶抑制劑基因、胰蛋白酶抑制劑的mRNA、胰蛋白酶抑制劑。