Question

15．為獲得Bt殺蟲蛋白的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯，研究人員把蘇云金桿菌中的Bt殺蟲蛋白基因?qū)�入馬鈴薯體細胞，從培育出轉(zhuǎn)基因馬鈴薯新品種．
回答下列問題：
（1）Bt殺蟲蛋白基因來自蘇云金桿菌．可利用蘇云金桿菌細胞內(nèi)合成的mRNA通過逆轉(zhuǎn)錄形成單鏈DNA片段，從而獲得目的基因．在生物體外采用PCR技術(shù)擴增目的基因，擴增時需要加入引物，其引物是能與目的基因配對的一段脫氧核苷酸序列．
（2）除了通過上述方法可以獲取Bt殺蟲蛋白基因外，還可以通過化學合成的方法獲取Bt殺蟲蛋白基因，其前提條件是通過Bt殺蟲蛋白的Bt殺蟲蛋白的氨基酸序列推導出mRNA核苷酸序列，再合成該基因的脫氧核苷酸序列，這樣合成的目的基因與從cDNA文庫獲取的目的基因相比，脫氧核苷酸序列可能不相同，原因是密碼子具有簡并性（一個氨基酸可對應多種密碼子）．
（3）構(gòu)建基因表達載體時，通常用同種限制性核苷酸內(nèi)切酶分別切割含目的基因的DNA片段和質(zhì)粒，原因是使目的基因的DNA片段和質(zhì)粒具有相同的黏性末端，便于構(gòu)建（連接）成基因表達載體．用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將基因表達載體導入植物細胞，此過程利用了Ti質(zhì)粒具有T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞并整合到受體細胞染色體DNA上特點．
（4）從個體生物學水平鑒定轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的培育是否成功，需要對轉(zhuǎn)基因馬鈴薯進行抗蟲的接種實驗．

Answer 1

分析 1、基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成．
（2）基因表達載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等．
（3）將目的基因?qū)�入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法．
（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．
2、PCR技術(shù)：
（1）概念：PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術(shù)．
（2）原理：DNA復制．
（3）前提條件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一對引物．
（4）條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）
（5）過程：①高溫變性：DNA解旋過程（PCR擴增中雙鏈DNA解開不需要解旋酶，高溫條件下氫鍵可自動解開）；低溫復性：引物結(jié)合到互補鏈DNA上；③中溫延伸：合成子鏈．

解答 解：（1）逆轉(zhuǎn)錄是mRNA形成單鏈DNA片段的過程．PCR技術(shù)中引物是能與目的基因配對的一段脫氧核苷酸序列．
（2）通過化學合成的方法獲取Bt殺蟲蛋白基因，其前提條件是通過Bt殺蟲蛋白的氨基酸序列推導出mRNA核苷酸序列，再合成該基因的脫氧核苷酸序列．化學合成的方法合成的目的基因與從cDNA文庫獲取的目的基因相比，由于密碼子具有簡并性或一個氨基酸可對應多種密碼子，因此脫氧核苷酸序列可能不相同．
（3）構(gòu)建基因表達載體時，通常用同種限制性核苷酸內(nèi)切酶分別切割含目的基因的DNA片段和質(zhì)粒，使目的基因的DNA片段和質(zhì)粒具有相同的黏性末端，便于構(gòu)建（連接）成基因表達載體．農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒具有T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞并整合到受體細胞染色體DNA上特點．
（4）從個體生物學水平鑒定轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的培育是否成功，需要對轉(zhuǎn)基因馬鈴薯進行抗蟲的接種實驗．
故答案為：
（1）mRNA     能與目的基因配對的一段脫氧核苷酸序列
（2）Bt殺蟲蛋白的氨基酸序列      密碼子具有簡并性（一個氨基酸可對應多種密碼子）
（3）使目的基因的DNA片段和質(zhì)粒具有相同的黏性末端，便于構(gòu)建（連接）成基因表達載體        
T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞并整合到受體細胞染色體DNA上
（4）抗蟲的接種實驗

點評 本題考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理、操作工具及操作步驟中，掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié)，能結(jié)合所學的知識準確答題．