Question

【题目】我国科学家将苏云金芽孢杆菌中的毒蛋白基因移入到棉花细胞内并成功表达， 培育出了抗虫棉。 请回答下面问题：

（1）抗虫棉培育过程中， 所用基因“ 剪刀” 是_____。植物基因工程中天然的载体是_____。

（2）“毒蛋白基因移入棉花细胞内并成功表达” 中“成功表达” 的含义是指：__________。毒蛋白能否在棉花细胞内稳定遗传的关键是：_____。

（3）引物在基因工程中有哪些用途：__________（ 写出两个） ，PCR 中所用的引物是_____。

（4）与诱变育种相比， 基因工程育种的主要优点是：_____。

Answer 1

【答案】限制性核酸内切酶 Ti质粒 毒蛋白基因在棉花细胞内转录和翻译合成了毒蛋白 毒蛋白基因是否插入到棉花细胞的DNA分子上 合成探针，合成cDNA分子，用于PCR反应，序列分析 DNA 目的性强

【解析】

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。

（1）抗虫棉培育过程中， 所用基因“ 剪刀” 是限制性核酸内切酶（限制酶）。农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。因此Ti质粒是植物基因工程中天然的载体。

（2）在基因工程中，毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达，说明毒蛋白基因在棉花细胞内转录和翻译合成了毒蛋白。毒蛋白基因是否插入到棉花细胞的DNA分子上是毒蛋白能否在棉花细胞内稳定遗传的关键。

（3）引物是一小段单链DNA或RNA，引物可以做为DNA复制开始时DNA聚合酶的结合位点，在细胞外的条件下，只有通过引物，DNA才可以开始进行复制。引物在基因工程中可以合成探针，合成cDNA分子，用于PCR反应，序列分析等。聚合酶链式反应(PCR)中人工合成的引物通常为DNA引物。

（4）诱变育种相比，基因工程培育新品种的主要优点是目的性强，育种周期短，克服远缘杂交不亲和障碍。