Question

【題目】轉(zhuǎn)基因抗蟲棉由我國科學(xué)家研制成功，并于1998年申請國家發(fā)明專利，2002年正式授權(quán)，標志著我國在抗蟲棉的研究及應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)達到了國際先進水平�？茖W(xué)家將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因（Bt基因）導(dǎo)入棉花，可以在棉株體內(nèi)合成一種伴孢晶體，該晶體被鱗翅目的幼蟲吞食后能水解成毒性肽從而殺滅害蟲，如圖為抗蟲棉幼苗的培育過程簡圖。請分析回答下列問題：

（1）基因工程的核心是____________。提取目的基因時，可以通過從構(gòu)建的Bt基因組文庫中獲得，通過此途徑獲得的基因___________（填“含有”或“不含有”）啟動子，也可通過PCR技術(shù)從cDNA文庫中提取目的基因，若已知目的基因的核苷酸序列，則引物的序列通常為_________種。

（2）圖中將目的基因?qū)�入幼苗受體細胞時采用的方法是_________法。除此之外，基因工程中將目的基因?qū)�入植物細胞還可采用基因槍法和_____________。

（3）Bt基因在受體細胞中表達時，啟動子與_____________識別并結(jié)合，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)錄過程。要檢測抗蟲棉最終是否培育成功，在個體水平上的鑒定過程可簡述為______________；也可以通過__________（方法）進行分子水平的檢測，若出現(xiàn)雜交帶，則表明Bt基因已經(jīng)成功表達，控制合成了伴孢晶體毒蛋白。

（4）在Ⅳ培養(yǎng)過程中，除了提供水分、無機鹽、糖類、維生素等多種營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要在培養(yǎng)基中加入適量的_______________。

Answer 1

【答案】 基因表達載體的構(gòu)建 含有 2 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 花粉管通道法 RNA聚合酶 讓害蟲吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉片，觀察害蟲的存活情況以確定其是否具有抗蟲性狀 抗原一抗體雜交 植物激素（或“植物激素類似物”）

【解析】試題分析：本題綜合考查學(xué)生對基因工程的知識的識記和理解能力。解答本題需熟記并理解基因工程的基本操作程序并形成清晰的知識網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合問題情境，從題圖和題意中提取有效信息并與植物組織培養(yǎng)過程建立聯(lián)系，進行相關(guān)問題的解答。

(1) 基因工程的核心是基因表達載體的構(gòu)建。提取目的基因時，可以通過從構(gòu)建的Bt基因組文庫中獲得，因基因組文庫包含了一種生物的全部基因，所以通過此途徑獲得的基因含有啟動子。利用PCR技術(shù)擴增目的基因時，引物通過堿基互補配對與DNA單鏈相應(yīng)互補序列結(jié)合，然后在DNA聚合酶的作用下延伸，因此引物的序列通常為2種。

(2) 圖中將目的基因?qū)�入幼苗受體細胞時采用的是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。此外，基因工程中將目的基因?qū)�入植物細胞還可采用基因槍法和花粉管通道法。

(3) 啟動子位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA�？梢�，Bt基因在受體細胞中表達時，啟動子與RNA聚合酶識別并結(jié)合，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)錄過程。要檢測抗蟲棉最終是否培育成功，在個體水平上的鑒定過程可簡述為：讓害蟲吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉片，觀察害蟲的存活情況以確定其是否具有抗蟲性狀；也可以通過抗原一抗體雜交技術(shù)行分子水平的檢測。

(4) Ⅳ為植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化，在Ⅳ培養(yǎng)過程中，除了提供水分、無機鹽、糖類、維生素等多種營養(yǎng)物質(zhì)外，還需要在培養(yǎng)基中加入適量的植物激素（或“植物激素類似物”）。