Question

14．CpTI蛋白是由豇豆的胰蛋白酶抑制基因（CpTI基因）控制合成的，該蛋白主要存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，具有廣譜的抗蟲特性．但細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中存在大量蛋白酶，使CpTI蛋白降解造成毒性減弱，因而轉(zhuǎn)CpTI基因抗蟲水稻抗蟲能力不十分理想．2008年4月3日《參考消息》報道，中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所朱楨等已培育出一種轉(zhuǎn)SCK基因抗蟲水稻品種，與轉(zhuǎn)CpTI基因抗蟲水稻相比，對害蟲的致死率大大提高．SCK基因是由他們對CpTI基因進(jìn)行修飾而成，SCK基因指導(dǎo)合成的CpTI蛋白被固定在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，因此轉(zhuǎn)SCK基因水稻對害蟲的致死率大大提高了．
（1）SCK基因水稻細(xì)胞中CpTI蛋白含量高的原因是CpTI蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，避免了被蛋白酶降解，提高了其積累量．
（2）為了使SCK基因在水稻細(xì)胞中能穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時，使SCK基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用，需要進(jìn)行基因表達(dá)載體的構(gòu)建．
（3）將重組DNA分子導(dǎo)入水稻受體細(xì)胞的最常用的方法是基因槍法，將水稻受體細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因水稻采用的技術(shù)手段是植物組織培養(yǎng)．
（4）為了檢測轉(zhuǎn)基因水稻中SCK基因是否插入到水稻染色體的DNA上，需要采用DNA分子雜交技術(shù)，從轉(zhuǎn)基因水稻中提取出DNA，用放射性同位素標(biāo)記的SCK基因作探針進(jìn)行檢測；為了鑒定SCK基因?qū)�入水稻�?xì)胞后，是否賦予了水稻抗蟲特性，在個體生物學(xué)水平上需要做抗蟲的接種實驗，以確定是否具有抗性以及抗性的程度．

Answer 1

分析 基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、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)．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）CpTI蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，避免了被蛋白酶降解，提高了CpTI蛋白積累量，導(dǎo)致SCK基因水稻細(xì)胞中CpTI蛋白含量高．
（2）為了使SCK基因在水稻細(xì)胞中能穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時，使SCK基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用，需要進(jìn)行基因表達(dá)載體的構(gòu)建．
（3）水稻屬于單子葉植物，因此將重組DNA分子導(dǎo)入水稻受體細(xì)胞的最常用的方法是基因槍法；一般利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將水稻受體細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因水稻．
（4）為了檢測轉(zhuǎn)基因水稻中SCK基因是否插入到水稻染色體的DNA上，需要采用DNA分子雜交技術(shù)，從轉(zhuǎn)基因水稻中提取出DNA，用放射性同位素標(biāo)記的SCK基因作探針進(jìn)行檢測；為了鑒定SCK基因?qū)�入水稻�?xì)胞后，是否賦予了水稻抗蟲特性，在個體生物學(xué)水平上需要做抗蟲的接種實驗，以確定是否具有抗性以及抗性的程度．
故答案為：
（1）CpTI蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，避免了被蛋白酶降解，提高了其積累量
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建
（3）基因槍法 植物組織培養(yǎng)
（4）DNA分子雜交 SCK基因   接種

點評 本題考查了基因工程的有關(guān)知識，要求考生掌握基因工程中目的基因檢測與鑒定的方法，能夠根據(jù)題意判斷培養(yǎng)基中抗生素的種類，難度不大．