Question

【題目】白僵菌可感染農(nóng)業(yè)害蟲，常作為防治害蟲的菌劑。由于白僵菌對除草劑草丁膦敏感，且殺死害蟲的能力較弱，科研人員對其進(jìn)行基因工程改造，流程如圖所示。

（1）蘇云金芽孢桿菌產(chǎn)生的毒蛋白，能有效殺死害蟲。已知該基因的全部序列，科研人員通過__________法和PCR技術(shù)獲得大量毒蛋白基因片段。據(jù)圖分析將毒蛋白基因和質(zhì)粒連接獲得重組質(zhì)粒1的過程需要用到的工具酶是______________________________。

（2）重組質(zhì)粒1和Bar基因（草丁膦抗性基因）各自用XbaⅠ酶處理，得到酶切片段。重組質(zhì)粒1的酶切片段再用去磷酸化酶處理，使末端游離的磷酸基團(tuán)脫離，目的是防止______________________________。

（3）將重組質(zhì)粒2與感受態(tài)的白僵菌菌液混合進(jìn)行轉(zhuǎn)化，重組質(zhì)粒2在白僵菌細(xì)胞內(nèi)被修復(fù)。一段時(shí)間后用含有__________的平板培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，獲得含有Bar基因的重組白僵菌。

（4）提取上述重組白僵菌全部mRNA，加入____________________酶，獲得cDNA，再加入毒蛋白基因引物進(jìn)行PCR反應(yīng)，用以檢測毒蛋白基因是否完成了__________。在PCR反應(yīng)體系中除引物、模板外還需加入____________________。

（5）科研人員將重組白僵菌噴涂于植物葉片上，以此飼喂饑餓處理的害蟲，記錄單位時(shí)間內(nèi)的__________，以判斷重組白僵菌的殺蟲效果。

Answer 1

【答案】 人工合成（或“化學(xué)合成”） NcoⅠ、BamHⅠ和DNA連接酶 重組質(zhì)粒1酶切片段自身連接（或“相互連接”） 草丁膦 Taq酶 逆轉(zhuǎn)錄 dNTP 死亡害蟲數(shù)

【解析】由圖可知該題考查基因工程，主要考查基因工程的操作步驟，意在考察考試的對知識(shí)點(diǎn)的識(shí)記理解掌握和對圖形分析能力。

（1）因?yàn)橐阎�該目的基因的全部序列，所以可以通過人工合成法和PCR技術(shù)獲得大量毒蛋白基因片段。分析目的基因和質(zhì)粒上的酶切位點(diǎn)，既能將目的基因切割下來還能同時(shí)將質(zhì)粒切割開，所以應(yīng)用NcoⅠ、BamHⅠ兩種酶，然后再用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體進(jìn)行連接。

（2）分析圖可知重組質(zhì)粒1和Bar基因（草丁膦抗性基因）各自用XbaⅠ酶處理后的黏性末端是相同的，為了防止重組質(zhì)粒1酶切片段自身連接，可以將重組質(zhì)粒1的酶切片段再用去磷酸化酶處理，使末端游離的磷酸基團(tuán)脫離，這樣就無法自身環(huán)化了。

（3）因?yàn)橹亟M質(zhì)粒2導(dǎo)入了草丁膦抗性基因，所以篩選時(shí)應(yīng)在含有草丁膦的平板培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，獲得含有Bar基因的重組白僵菌。

（4）由mRNA獲得DNA，需要加入逆轉(zhuǎn)錄酶，可以獲得cDNA，然后再加入毒蛋白基因引物進(jìn)行PCR反應(yīng)，用以檢測毒蛋白基因是否完成了轉(zhuǎn)錄。在PCR反應(yīng)體系中除引物、模板外還需加入原料dNTP和耐高溫的聚合酶即Taq酶。

（5）在個(gè)體層次進(jìn)行鑒定時(shí)，進(jìn)行接蟲實(shí)驗(yàn)后應(yīng)記錄單位時(shí)間內(nèi)害蟲死亡的數(shù)量以判斷其殺蟲效果。