Question

20．通过基因工程的方法，科学家采用花粉管通道法将毒蛋白基因转入棉花植株并获得成功表达．棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡．花粉管通道法是指：利用植物花粉萌发时形成的花粉管通道将毒蛋白基因送入胚囊，进而导入尚不具备细胞壁的合子或早期胚体细胞中，借助天然的种胚系统，形成含有目的基因的种胚．请回答下列问题：
（1）基因工程中常用的“剪刀”是指限制酶；常用的“针线”是指DNA连接酶．
（2）利用花粉管通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞，此过程是基因工程操作步骤中的第三步，即将目的基因导入受体细胞，又称为转化 获取目的基因时，如果基因比较小，核苷酸序列已知已知，则可以通过DNA合成仪用化学方法直接合成．
（3）该目的基因在导入受体细胞前需要与载体结合，目前经常使用的载体是质粒，重组的该结构除了目的基因之外，还有启动子、终止子、标记基因和复制原点等结构．这是基因工程操作步骤中的第二步，该步骤是基因工程的核心．
（4）基因工程操作的第四步是目的基因的检测与鉴定，其中分子水平的检测又分三步：首先要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用的技术是DNA分子杂交技术；其次还要检测目的基因是否转出了mRNA，方法同样是采用分子杂交技术；最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是抗原-抗体杂交．
（5）为了使毒蛋白只出现在棉花叶肉细胞中，在进行基因工程第二步时应该加上叶肉蛋白基因启动子等调控组件．

Answer 1

分析 基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定．

解答 解：（1）基因工程中常用的“剪刀”是指限制酶；常用的“针线”是指DNA连接酶，连接目的基因和运载体形成重组DNA．
（2）基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定．其中目的基因的导入属于第三步，即转化过程；在获取目的基因时，如果目的基因太小，核苷酸序列又已知，则不适合直接获取，可以通过DNA合成仪人工合成．
（3）基因工程中最常用的运载体是质粒，可以将目的基因导入受体细胞．构建基因表达载体是基因工程的核心步骤，该表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因．
（4）DNA上是否插入了目的基因的检测方法是DNA分子杂交技术；目的基因是否转录出了mRNA的检测方法是分子杂交技术；目的基因是否翻译成蛋白质的检测方法是抗原--抗体杂交技术．
（5）为使毒蛋白只出现在棉花叶肉细胞中，应在目的基因前加上叶肉蛋白基因启动子，构建成表达载体．
故答案为：
（1）限制酶   DNA连接酶
（2）将目的基因导入受体细胞     转化  核苷酸序列已知
（3）质粒  启动子 终止子 标记基因  核心
（4）DNA分子杂交技术    目的基因是否转出了mRNA     目的基因是否翻译成蛋白质    抗原-抗体
（5）叶肉蛋白基因启动子

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、工具及操作步骤，掌握各步骤中应注意的细节，能结合图中信息答题．