Question

1．研究人員欲對(duì)擬芥蘭葉片中某種蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，使其能結(jié)合空氣中微量的黃色炸藥揮發(fā)分子，導(dǎo)致葉片產(chǎn)生特定顏色變化，從而有助于檢測(cè)公共場(chǎng)所是否存在爆炸物．請(qǐng)回答：
（1）科研人員從上述預(yù)期蛋白質(zhì)的功能出發(fā)，設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)（或空間，或三維）結(jié)構(gòu)，然后推測(cè)相應(yīng)目的基因的（脫氧）核苷酸（或堿基）序列，最終人工合成出目的基因．
（2）將目的基因?qū)�入擬芥蘭細(xì)胞通常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化的方法．首先將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，并最終整合到擬芥蘭細(xì)胞染色體的DNA上．
（3）在無(wú)菌和人工控制的條件下，將上述擬芥蘭細(xì)胞培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織，最終形成轉(zhuǎn)基因植株．該過(guò)程的原理是植物細(xì)胞的全能性．
（4）在轉(zhuǎn)基因植株附近放置黃色炸藥，從個(gè)體生物學(xué)水平鑒定出目的基因成功表達(dá)的轉(zhuǎn)基因植株．

Answer 1

分析 1、蛋白質(zhì)工程基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列，找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白質(zhì)工程特有的途徑；以下按照基因工程的一般步驟進(jìn)行．（注意：目的基因只能用人工合成的方法）

2、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理：農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上．根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點(diǎn)，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上．
3、目的基因的檢測(cè)與鑒定：（1）分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)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(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．（2）個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
4、植物組織培養(yǎng)的過(guò)程：外植體$\stackrel{脫分化}{→}$愈傷組織$\stackrel{再分化}{→}$胚狀體→新植體．植物組織培養(yǎng)的原來(lái)是植物細(xì)胞具有全能性．

解答 解：（1）蛋白質(zhì)工程的基本途徑：預(yù)期蛋白質(zhì)的功能出發(fā)，設(shè)計(jì)蛋白質(zhì)的空間（或三維）結(jié)構(gòu)，然后推測(cè)相應(yīng)目的基因的序列，最終人工合成出目的基因．
（2）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，．農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上．根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點(diǎn)，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上．
（3）將轉(zhuǎn)基因受體細(xì)胞培育成植株需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)是指在無(wú)菌和人工控制的條件下，將上述擬芥蘭細(xì)胞培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織，再誘導(dǎo)其再分化形成胚狀體，最終形成轉(zhuǎn)基因植株．植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性．
（4）根據(jù)題干信息“使其能結(jié)合空氣中微量的黃色炸藥揮發(fā)分子，導(dǎo)致葉片產(chǎn)生特定顏色變化，從而有助于檢測(cè)公共場(chǎng)所是否存在爆炸物”可知，在轉(zhuǎn)基因植株附近放置黃色炸藥，從個(gè)體生物學(xué)水平鑒定出目的基因成功表達(dá)的轉(zhuǎn)基因植株．
故答案為：
（1）蛋白質(zhì)（或空間，或三維）      （脫氧）核苷酸（或堿基）
（2）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化        T-DNA    
（3）無(wú)菌        愈傷組織        植物細(xì)胞的全能性
（4）黃色炸藥

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程、蛋白質(zhì)工程和植物細(xì)胞工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)；識(shí)記蛋白質(zhì)工程的基本途徑；識(shí)記植物組織培養(yǎng)技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．