Question

5．研究发现，转基因抗虫植物能杀死昆虫的原理是该基因控制合成的蛋白质被昆虫食用后，在消化道中被蛋白酶水解后产生具有毒性的活性肽，与昆虫细胞上的受体结合，使渗透压失衡，导致昆虫死亡．下图表示利用细菌中抗虫基因获取抗虫玉米的部分过程．其中①-⑧表示操作流程，a、b表示分子，c-e表示培养过程，其中d过程表示细菌与玉米细胞混合培养．（括号内填编号，横线上填字母或文字）

（1）在图示的过程中，涉及到的生物技术包括基因工程、植物组织培养技术．
（2）在图示过程中，需要用到限制酶的是流程[①②]；导入目的基因的步骤是流程[④⑥]．
（3）在流程⑤中，细菌不断分裂产生更多细菌，该步骤的主要目的是扩增目的基因．
（4）在图示过程中，涉及脱分化和再分化的是流程[⑦]，脱分化和再分化培养基的本质差异是生长素和细胞分裂素的浓度比值．
（5）从细胞、个体水平判断该基因工程成功的依据分别是玉米细胞产生了抗虫蛋白、玉米植株表现出抗虫性状．
（6）结合题意，分析美国批准种植该转基因抗虫玉米的生物学原理：该毒蛋白水解后的有毒性的活性肽，必须与受体结合才能起作用，人体肠道细胞没有该受体（人体肠道中没有水解该毒蛋白的蛋白酶）．

Answer 1

分析 1、基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导人受体细胞，④目的基因的检测与鉴定．
2、分析题图：图中①②③表示基因表达载体的构建过程，④表示将目的基因导入受体细胞，⑤是微生物培养过程，⑥是转化过程，⑦⑧是植物组织培养．

解答 解：（1）图中包括基因工程和植物组织培养技术．
（2）获取目的基因需要用限制酶，构建基因表达载体也需要用限制酶切割质粒，即图中①②过程需要使用限制酶；④是目的基因导入细菌中，⑥是目的基因导入植物细胞中．
（3）目的基因导入细菌后，会随着细菌DNA的复制而复制，因此该步骤的目的是扩增目的基因．
（4）植物细胞培养包括脱分化和再分化两个过程，图中⑦表示脱分化和再分化过程；脱分化和再分化的培养基中生长素和细胞分裂素的浓度比值不同．
（5）目的基因在受体细胞中表达即获得相应的蛋白质或植株表现出相应的性状，说明基因工程操作成功．
（6）由题干可知：毒蛋白能在消化道中被蛋白酶水解后产生具有毒性的活性肽，与昆虫细胞上的受体结合，而人体中没有相应的受体，所以对人体不会有影响．
故答案为：
（1）基因工程  植物组织培养技术
（2）①②④⑥
（3）扩增目的基因 
（4）⑦生长素和细胞分裂素的浓度比值
（5）玉米细胞产生了抗虫蛋白   玉米植株表现出抗虫性状
（6）该毒蛋白水解后的有毒性的活性肽，必须与受体结合才能起作用，人体肠道细胞没有该受体（人体肠道中没有水解该毒蛋白的蛋白酶）

点评 本题结合图解，考查基因工程和细胞工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤的细节；识记植物组织培养的过程，能结合图中信息准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．