Question

【題目】下圖是利用基因工程技術培育轉基因抗蟲（Bt毒蛋白基因）大豆的示意圖。請回答下列有關問題：

（1）培育轉基因抗蟲大豆的核心步驟是____________，其目的是使目的基因在受體細胞中穩定存在，并且可以遺傳給下一代，同時，使目的基因_______________________。這一步驟需要的工具酶中對核苷酸序列有嚴格要求的是________________________。

（2）將重組Ti質粒轉入農桿菌之前，常用Ca2+處理農桿菌，目的是____________。用含重組Ti質粒的農桿菌侵染大豆細胞，質粒上的____________可將抗蟲基因轉移至大豆細胞的染色體DNA上。

（3）在分子水平上，采用抗原-抗體雜交技術檢測目的基因是否在受體細胞中表達，若出現_________，則表明抗蟲基因己在大豆細胞中翻譯出Bt毒蛋白。抗蟲基因之所以能夠在大豆細胞中成功表達是因為絕大多數生物_______________________。若轉基因抗蟲大豆植株表現出抗蟲性狀，則____________（填“能夠”或“不能”）表明植株發生了可遺傳變異。

（4）轉入抗蟲基因的大豆細胞經過____________形成愈傷組織，然后發育成胚狀體和試管苗。轉基因抗蟲大豆可以通過制作人工種子的方法大量繁殖，人工種子可以用圖中的____________等材料用人工薄膜包裝后得到。

Answer 1

【答案】 構建基因表達載體 表達和發揮作用 限制性核酸內切酶（限制酶） 使農桿菌細胞能夠吸收外源DNA分子 T-DNA 雜交帶 共用一套密碼子 能夠 脫分化 胚狀體

【解析】試題分析：本題考查了基因工程的有關知識，要求學生能夠識記基因工程的操作步驟；區分識記目的基因導入受體細胞的不同方法；掌握目的基因檢測與鑒定的方法；明確抗蟲植物研究的生態學意義。基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲取；②基因表達載體的構建；③將目的基因導入受體細胞；④目的基因的檢測與鑒定。目的基因的檢測與鑒定包括分子水平上的檢測與個體水平上的鑒定兩種方式。

（1）培育轉基因抗蟲大豆需要采用基因工程技術，該技術的核心步驟是構建基因表達載體，其作用是使目的基因在受體細胞穩定存在并且可以遺傳給下一代，同時，使目的基因表達和發揮作用。這一步驟需要使用限制酶，因為酶具有特異性，對核苷酸序列有嚴格要求，具體表現在：一種限制酶只能識別特定的核苷酸（DNA）序列，并在特定的位點切割。

（2）要把重組質粒導入土壤農桿菌，首先必須用Ca2+處理土壤農桿菌，使土壤農桿菌轉變為感受態，能夠吸收外源DNA分子；然后將重組質粒和感受態細胞在緩沖液中混合培養完成轉化過程。用含重組Ti質粒的農桿菌侵染大豆細胞，質粒上的T-DNA可將抗蟲基因轉移至大豆細胞的染色體DNA上。

（3）在分子水平上，采用抗原-抗體雜交技術檢測目的基因是否在受體細胞中表達，若出現雜交帶，則表明抗蟲基因已在大豆細胞中翻譯出Bt毒蛋白。否則說明抗蟲基因沒有表達。因為在生物界，絕大多數生物共用一套密碼子，因此抗蟲基因能夠在大豆細胞中成功表達。若轉基因抗蟲大豆植株表現出抗蟲性狀，說明抗蟲基因已經成功表達，能夠表明植株發生了可遺傳的變異。

（4）用基因工程培育轉基因大豆時，把抗蟲基因轉入大豆細胞后，需要用植物組織培養技術將其培養成大豆植株，因此轉入抗蟲基因的大豆細胞經脫分化形成愈傷組織，然后發育成胚狀體和試管苗。轉基因抗蟲大豆可以通過制作人工種子的方法大量繁殖，人工種子可以用圖中的胚狀體等材料用人工薄膜包裝后得到。