Question

【题目】Bt基因即是苏云金芽胞杆菌(Bacillusthuringiensis，简称Bt)基因，因其表达产物Bt毒蛋白杀虫效果好、安全、高效等优点而成为应用最为广泛的转杀虫基因。下图为培育转Bt基因苗的基本操作过程。

（1）Bt基因可从构建的Bt基因组文库中获取，也可以从其cDNA文库中获取，从后者获取的基因________（填“含有”或“不含有”）启动子。若利用PCR技术从cDNA文库中获取Bt基因（基因序列未知），需根据Bt蛋白氨基酸序列设计引物，引物的序列可以有多种，原因是________________________________在PCR体系中需加入其中的________（填“全部”或“任意1种”或“其中2种”）引物。若Bt基因序列已知，则引物的序列通常为________种。

（2）在构建基因表达载体的过程中，农杆菌中的______作为载体，能作为载体的必需具有哪些特点______________________________________________（答出2点），而能帮助目的基因整合到宿主细胞染色体上的序列称为______。图示中将目的基因导入受体细胞的方法是________________。

（3）步骤Ⅴ和Ⅳ过程要注意控制培养基中___________________的浓度比例，以便获得幼苗。

（4）若获得的转基因植株（Bt基因已经整合到植物的基因组中）抗虫的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是___________________。

Answer 1

【答案】不含有 密码子的简并性，一种氨基酸可能对应多种密码子，对应生物DNA碱基序列就会有多种 全部 2 Ti质粒 能在宿主细胞内稳定存在并大量复制；有一个至多个限制酶切割位点；具有特殊的标记基因 T-DNA（可转移DNA） 农杆菌转化法 生长素和细胞分裂素 目的基因的转录或翻译异常

【解析】

1、cDNA文库和基因组文库的比较表：

2、目的基因的检测和鉴定：
（1）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；

（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）在该基因工程中，Bt毒蛋白基因可从基因组文库中获取，也可从cDNA文库中获取，基因组文库含有非编码区，以mRNA为模板逆转录形成的cDNA中没有非编码区，所以从cDNA文库中获取的目的基因不含位于非编码区的启动子。利用PCR技术从cDNA文库中获取Bt基因（基因序列未知），需根据Bt蛋白氨基酸序列设计引物，由于一个氨基酸有多个密码子，对应生物DNA碱基序列就会有多种，因此引物的序列可以有多种，在PCR体系中需加入其中的全部引物；若Bt基因序列已知，由于DNA都是由5'端向3'端复制，则PCR过程中需要两种引物分子。
（2）常用农杆菌转化法将目的基因导入植物受体细胞，因为农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞的染色体DNA上，所以可根据农杆菌的这种特点，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，将目的基因导入受体细胞。即农杆菌中的Ti质粒可作为载体。能帮助目的基因整合到宿主细胞染色体上的序列称为T-DNA。作为运载体需要具备的特点有：能在宿主细胞内稳定存在并大量复制；有一个至多个限制酶切割位点；具有特殊的标记基因。

（3）步骤Ⅳ通过脱分化可以获得愈伤组织，步骤Ⅳ和Ⅴ过程要注意控制培养基中生长素与细胞分裂素（不同植物激素）的浓度比例，以便获得幼苗。

（4）获得目的基因的植株也不一定获得转基因的性状，因为目的基因进入细胞后如果出现转录或翻译异常，也得不到转基因的性状。所以若获得的转基因植株（Bt基因已经整合到植物的基因组中）抗虫的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是目的基因的转录或翻译异常。