Question

【題目】轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉由我國(guó)科學(xué)家研制成功，并于1998年申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利，2002年正式授權(quán)，標(biāo)志著我國(guó)在抗蟲(chóng)棉的研究及應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。科學(xué)家將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲(chóng)基因（Bt基因）導(dǎo)入棉花，可以在棉株體內(nèi)合成一種伴孢晶體，該晶體被鱗翅目的幼蟲(chóng)吞食后能水解成毒性肽從而殺滅害蟲(chóng)，如圖為抗蟲(chóng)棉幼苗的培育過(guò)程簡(jiǎn)圖。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：

（1）基因工程的核心是____________。提取目的基因時(shí)，可以通過(guò)從構(gòu)建的Bt基因組文庫(kù)中獲得，通過(guò)此途徑獲得的基因___________（填“含有”或“不含有”）啟動(dòng)子，也可通過(guò)PCR技術(shù)從cDNA文庫(kù)中提取目的基因，若已知目的基因的核苷酸序列，則引物的序列通常為_________種。

（2）圖中將目的基因?qū)�入幼苗受體細(xì)胞時(shí)采用的方法是_________法。除此之外，基因工程中將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞還可采用基因槍法和_____________。

（3）Bt基因在受體細(xì)胞中表達(dá)時(shí)，啟動(dòng)子與_____________識(shí)別并結(jié)合，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程。要檢測(cè)抗蟲(chóng)棉最終是否培育成功，在個(gè)體水平上的鑒定過(guò)程可簡(jiǎn)述為______________；也可以通過(guò)__________（方法）進(jìn)行分子水平的檢測(cè)，若出現(xiàn)雜交帶，則表明Bt基因已經(jīng)成功表達(dá)，控制合成了伴孢晶體毒蛋白。

（4）在Ⅳ培養(yǎng)過(guò)程中，除了提供水分、無(wú)機(jī)鹽、糖類、維生素等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還需要在培養(yǎng)基中加入適量的_______________。

Answer 1

【答案】 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 含有 2 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 花粉管通道法 RNA聚合酶 讓害蟲(chóng)吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉片，觀察害蟲(chóng)的存活情況以確定其是否具有抗蟲(chóng)性狀 抗原一抗體雜交 植物激素（或“植物激素類似物”）

【解析】試題分析：本題綜合考查學(xué)生對(duì)基因工程的知識(shí)的識(shí)記和理解能力。解答本題需熟記并理解基因工程的基本操作程序并形成清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合問(wèn)題情境，從題圖和題意中提取有效信息并與植物組織培養(yǎng)過(guò)程建立聯(lián)系，進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的解答。

(1) 基因工程的核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建。提取目的基因時(shí)，可以通過(guò)從構(gòu)建的Bt基因組文庫(kù)中獲得，因基因組文庫(kù)包含了一種生物的全部基因，所以通過(guò)此途徑獲得的基因含有啟動(dòng)子。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，引物通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)與DNA單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合，然后在DNA聚合酶的作用下延伸，因此引物的序列通常為2種。

(2) 圖中將目的基因?qū)�入幼苗受體細(xì)胞時(shí)采用的是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。此外，基因工程中將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞還可采用基因槍法和花粉管通道法。

(3) 啟動(dòng)子位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA�？梢�(jiàn)，Bt基因在受體細(xì)胞中表達(dá)時(shí)，啟動(dòng)子與RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合，從而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程。要檢測(cè)抗蟲(chóng)棉最終是否培育成功，在個(gè)體水平上的鑒定過(guò)程可簡(jiǎn)述為：讓害蟲(chóng)吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉片，觀察害蟲(chóng)的存活情況以確定其是否具有抗蟲(chóng)性狀；也可以通過(guò)抗原一抗體雜交技術(shù)行分子水平的檢測(cè)。

(4) Ⅳ為植物組織培養(yǎng)過(guò)程中的脫分化，在Ⅳ培養(yǎng)過(guò)程中，除了提供水分、無(wú)機(jī)鹽、糖類、維生素等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還需要在培養(yǎng)基中加入適量的植物激素（或“植物激素類似物”）。