Question

【題目】我國科學(xué)家將蘇云金芽孢桿菌中的毒蛋白基因移入到棉花細(xì)胞內(nèi)并成功表達(dá)， 培育出了抗蟲棉。 請回答下面問題：

（1）抗蟲棉培育過程中， 所用基因“ 剪刀” 是_____。植物基因工程中天然的載體是_____。

（2）“毒蛋白基因移入棉花細(xì)胞內(nèi)并成功表達(dá)” 中“成功表達(dá)” 的含義是指：__________。毒蛋白能否在棉花細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是：_____。

（3）引物在基因工程中有哪些用途：__________（ 寫出兩個） ，PCR 中所用的引物是_____。

（4）與誘變育種相比， 基因工程育種的主要優(yōu)點是：_____。

Answer 1

【答案】限制性核酸內(nèi)切酶 Ti質(zhì)粒 毒蛋白基因在棉花細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄和翻譯合成了毒蛋白 毒蛋白基因是否插入到棉花細(xì)胞的DNA分子上 合成探針，合成cDNA分子，用于PCR反應(yīng)，序列分析 DNA 目的性強(qiáng)

【解析】

基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲��；②基因表達(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；④目的基因的檢測與鑒定。

（1）抗蟲棉培育過程中， 所用基因“ 剪刀” 是限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）。農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上。因此Ti質(zhì)粒是植物基因工程中天然的載體。

（2）在基因工程中，毒蛋白基因移入棉株細(xì)胞內(nèi)并實現(xiàn)成功表達(dá)，說明毒蛋白基因在棉花細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄和翻譯合成了毒蛋白。毒蛋白基因是否插入到棉花細(xì)胞的DNA分子上是毒蛋白能否在棉花細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵。

（3）引物是一小段單鏈DNA或RNA，引物可以做為DNA復(fù)制開始時DNA聚合酶的結(jié)合位點，在細(xì)胞外的條件下，只有通過引物，DNA才可以開始進(jìn)行復(fù)制。引物在基因工程中可以合成探針，合成cDNA分子，用于PCR反應(yīng)，序列分析等。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)中人工合成的引物通常為DNA引物。

（4）誘變育種相比，基因工程培育新品種的主要優(yōu)點是目的性強(qiáng)，育種周期短，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙。