Question

【题目】【生物——选修3：现代生物科技专题】CpTI蛋白是由豇豆的胰蛋白酶抑制基因（CpTI基因）控制合成的，该蛋白主要存在于细胞质基质中，具有广谱的抗虫特性。但细胞质基质中存在大量蛋白酶，使CpTI蛋白降解造成毒性减弱，因而转CpTI基因抗虫水稻抗虫能力不十分理想。2008年4月3日《参考消息》报道，中科院遗传与发育生物学研究所朱桢等已培育出一种转SCK基因抗虫水稻品种，与转CpTI基因抗虫水稻相比，对害虫的致死率大大提高。SCK基因是由他们对CpTI基因进行修饰而成，SCK基因指导合成的CpTI蛋白被固定在内质网中，因此转SCK基因水稻对害虫的致死率大大提高了。

（1）SCK基因水稻细胞中CpTI蛋白含量高的原因是_______________。

（2）基因工程是在____________水平上进行设计和施工。

（3）质粒DNA分子上有特殊的标记基因，如________等。标记基因的作用是_____________。

（4）为了检测转基因水稻中SCK基因是否插入到水稻染色体的DNA上，需要采用___________技术，从转基因水稻中提取出DNA，用 ___ 作探针进行检测；为了鉴定SCK基因导入水稻细胞后，是否赋予了水稻抗虫特性，在个体生物学水平上需要做抗虫的接种实验，以确定________________________。

Answer 1

【答案】（1）CpTI蛋白在内质网中，避免了被蛋白酶降解，提高了其积累量 （2）DNA分子

（3）抗生素抗性基因 为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因（从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来）（4）DNA分子杂交 放射性同位素标记的含SCK（目的）基因的DNA片段 是否具有抗性以及抗性的程度

【解析】（1）根据题意，CpTI蛋白是由豇豆的胰蛋白酶抑制基因（CpTI基因）控制合成的，该蛋白主要存在于细胞质基质中，具有广谱的抗虫特性，但细胞质基质中存在大量蛋白酶，使CpTI蛋白降解造成毒性减弱；SCK基因是对CpTI基因进行修饰而成，SCK基因指导合成的CpTI蛋白被固定在内质网中，因而避免了在细胞质基质中被蛋白酶降解，提高了其积累量。

（2）SCK基因是对CpTI基因进行修饰而成，可见基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的。

（3）质粒DNA分子上有特殊的标记基因，如抗生素抗性基因等，标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来。

（4）为了检测转基因水稻中SCK基因是否插入到水稻染色体的DNA上，需要采用DNA分子杂交技术，从转基因水稻中提取出DNA，用放射性同位素标记的含SCK（目的）基因的DNA片段作探针进行检测；为了鉴定SCK基因导入水稻细胞后，是否赋予了水稻抗虫特性，在个体生物学水平上需要做抗虫的接种实验，以确定是否具有抗性以及抗性的程度。