Question

【题目】玉米是世界上的第三大粮食作物，广泛种植于世界各地。研究表明，转基因抗虫玉米中的细菌BT基因能表达一种毒蛋白，这种毒蛋白能有效杀死玉米螟（一种农业害虫）。请回答下列问题：

（1）BT基因在基因工程中称为_________。在基因表达载体中，除了要有BT基因外，还必须有启动子、终止子和______，将BT基因导入玉米细胞常用_________法。

（2）利用PCR技术扩增BT基因时，需要提供模板、原料、______、引物等条件，将模板DNA加热至9095℃ 的目的是__________。

（3）BT基因与载体结合过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。若某限制酶的识别序列和切点是，请画出目的基因被限制酶切割后所形成的黏性末端_______。DNA连接酶对所连接的两端碱基序列__________(填“有”或“没有”）专一性要求，定性地检测BT基因的“表达”产物可采用_____的方法。

（4）为了防止抗虫玉米通过花粉传播带来的生态学问题，科研小组考虑将抗虫基因导入到玉米根尖细胞的__________中以防止基因污染，同时在大规模种植的抗虫玉米田中设置一个或多个避难所种植普通玉米，目的是_______________。

Answer 1

【答案】 目的基因 标记基因 农杆菌转化法 耐高温的DNA聚合酶 使BT基因受热后解旋为单链 没有 抗原－抗体杂交 线粒体 延缓抗毒蛋白的玉米螟出现/或减缓害虫抗性基因频率增加的速度

【解析】

基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因，转基因抗虫玉米培育过程中的目的基因是BT基因；将目的基因（BT基因）导入植物细胞（玉米）常用农杆菌转化法。

（2）利用PCR技术扩增目的基因时，需要的条件有模板、原料、耐高温的DNA聚合酶、一对引物等，将模板DNA加热至9095℃ 的目的是使BT基因受热后解旋为单链。

（3）根据题意分析，某限制酶的识别序列和切点是，根据碱基互补配对原则可知，该酶切割后产生的粘性末端为；DNA连接酶对所连接的两端碱基序列没有专一性要求。BT基因的“表达”产物是一种毒蛋白，可以采用抗原－抗体杂交的方法进行检测。

（4）将抗虫基因导入到玉米根尖细胞的线粒体中可以防止抗虫玉米通过花粉传播带来的基因污染；同时在大规模种植的抗虫玉米田中设置一个或多个避难所种植普通玉米，目的是延缓抗毒蛋白的玉米螟出现/或减缓害虫抗性基因频率增加的速度。