Question

6．回答下列与基因工程有关的问题：
Ⅰ．来源于豇豆的胰蛋白酶抑制剂基因（CPTI基因）具有广谱的抗虫特性．但直接把该基因转入农作物后，发现转基因植株中合成的CPTI蛋白质的积累量并没有达到能够强烈抑制害虫的浓度．于是科研工作者在体外对CPTI基因进行了修饰，在其两端分别融合了“信号肽”序列和“内质网滞留信号”序列，在它们的共同作用下，CPTI蛋白质在转基因植株中的积累量明显提高．
（1）在此项基因工程中，供体细胞是豇豆细胞；CPTI基因是人们所需要的特定基因，称为目的基因．
（2）在体外对CPTI基因进行修饰时，首先要用限制酶处理，形成黏性末端．
（3）“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的化学本质是DNA．
Ⅱ．研究人员欲将目的基因通过质粒导入大肠杆菌细胞内，以表达某种所需的蛋白质．已知质粒中两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗青霉素基因．假设目的基因只能插入到A基因中，而所用大肠杆菌不带有任何抗性基因．当完成了基因工程的操作后，经过一段时间的培养，对工程菌进行检测会产生以下三种结果：
①抗链霉素的同时也抗青霉素，这说明质粒已导入，但导入前并未与目的基因发生结合．
②不抗链霉素但抗青霉素，这说明重组的质粒顺利导入受体细胞．
③既不抗链霉素也不抗青霉素，这说明质粒未能导入受体细胞．

Answer 1

分析 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．

解答 解：Ⅰ（1）根据题意可知，豇豆中含有胰蛋白酶抑制剂基因（CpTI基因），而一般植物中没有，因此在该基因工程中，供体是豇豆细胞；CPTI基因是人们所需要的特定基因，称为目的基因．
（2）在体外对CPTI基因进行修饰时，首先要用限制酶处理，形成黏性末端．
（3）据题意可知在体外对CPTI基因进行了修饰，在其两端分别融合了“信号肽”序列和“内质网滞留信号”序列，故“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的化学本质是DNA．
Ⅱ已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗青霉素基因，且目的基因要插入到基因A中，而大肠杆菌不带任何抗性基因，因此获得“工程菌”能够抗青霉素，而不能抗链霉素，若既抗链霉素的同时也抗青霉素，这说明 质粒已导入，但导入前并未与目的基因发生结合．若既不抗链霉素也不抗青霉素，这说明 质粒未能导入受体细胞．
故答案为：
（1）豇豆细胞　目的基因　
（2）限制酶　
（3）DNA
Ⅱ．①质粒已导入，但导入前并未与目的基因发生结合
②重组的质粒顺利导入受体细胞
③质粒未能导入受体细胞

点评 本题考查了基因工程的有关知识，要求考生掌握基因工程中目的基因检测与鉴定的方法，能够根据题意判断培养基中抗生素的种类，难度不大．