Question

【題目】Bt基因即是蘇云金芽胞桿菌(Bacillusthuringiensis，簡稱Bt)基因，因其表達(dá)產(chǎn)物Bt毒蛋白殺蟲效果好、安全、高效等優(yōu)點(diǎn)而成為應(yīng)用最為廣泛的轉(zhuǎn)殺蟲基因。下圖為培育轉(zhuǎn)Bt基因苗的基本操作過程。

（1）Bt基因可從構(gòu)建的Bt基因組文庫中獲取，也可以從其cDNA文庫中獲取，從后者獲取的基因________（填“含有”或“不含有”）啟動(dòng)子。若利用PCR技術(shù)從cDNA文庫中獲取Bt基因（基因序列未知），需根據(jù)Bt蛋白氨基酸序列設(shè)計(jì)引物，引物的序列可以有多種，原因是________________________________在PCR體系中需加入其中的________（填“全部”或“任意1種”或“其中2種”）引物。若Bt基因序列已知，則引物的序列通常為________種。

（2）在構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程中，農(nóng)桿菌中的______作為載體，能作為載體的必需具有哪些特點(diǎn)______________________________________________（答出2點(diǎn)），而能幫助目的基因整合到宿主細(xì)胞染色體上的序列稱為______。圖示中將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法是________________。

（3）步驟Ⅴ和Ⅳ過程要注意控制培養(yǎng)基中___________________的濃度比例，以便獲得幼苗。

（4）若獲得的轉(zhuǎn)基因植株（Bt基因已經(jīng)整合到植物的基因組中）抗蟲的能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是___________________。

Answer 1

【答案】不含有 密碼子的簡并性，一種氨基酸可能對(duì)應(yīng)多種密碼子，對(duì)應(yīng)生物DNA堿基序列就會(huì)有多種 全部 2 Ti質(zhì)粒 能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并大量復(fù)制；有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)；具有特殊的標(biāo)記基因 T-DNA（可轉(zhuǎn)移DNA） 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 生長素和細(xì)胞分裂素 目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常

【解析】

1、cDNA文庫和基因組文庫的比較表：

2、目的基因的檢測和鑒定：
（1）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)；

（2）個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）在該基因工程中，Bt毒蛋白基因可從基因組文庫中獲取，也可從cDNA文庫中獲取，基因組文庫含有非編碼區(qū)，以mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄形成的cDNA中沒有非編碼區(qū)，所以從cDNA文庫中獲取的目的基因不含位于非編碼區(qū)的啟動(dòng)子。利用PCR技術(shù)從cDNA文庫中獲取Bt基因（基因序列未知），需根據(jù)Bt蛋白氨基酸序列設(shè)計(jì)引物，由于一個(gè)氨基酸有多個(gè)密碼子，對(duì)應(yīng)生物DNA堿基序列就會(huì)有多種，因此引物的序列可以有多種，在PCR體系中需加入其中的全部引物；若Bt基因序列已知，由于DNA都是由5'端向3'端復(fù)制，則PCR過程中需要兩種引物分子。
（2）常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入植物受體細(xì)胞，因?yàn)檗r(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)胞的染色體DNA上，所以可根據(jù)農(nóng)桿菌的這種特點(diǎn)，將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞。即農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒可作為載體。能幫助目的基因整合到宿主細(xì)胞染色體上的序列稱為T-DNA。作為運(yùn)載體需要具備的特點(diǎn)有：能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并大量復(fù)制；有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)；具有特殊的標(biāo)記基因。

（3）步驟Ⅳ通過脫分化可以獲得愈傷組織，步驟Ⅳ和Ⅴ過程要注意控制培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂素（不同植物激素）的濃度比例，以便獲得幼苗。

（4）獲得目的基因的植株也不一定獲得轉(zhuǎn)基因的性狀，因?yàn)槟康幕�因進(jìn)入細(xì)胞后如果出現(xiàn)轉(zhuǎn)錄或翻譯異常，也得不到轉(zhuǎn)基因的性狀。所以若獲得的轉(zhuǎn)基因植株（Bt基因已經(jīng)整合到植物的基因組中）抗蟲的能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常。