Question

16．豇豆对多种害虫具有抗虫能力，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因（CPTI基因）．科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不佳，主要原因是CPTI蛋白质的积累量不足．经过在体外对CPTI基因进行了修饰后，CPTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高．修饰和表达过程如图所示：
（1）CPTI基因是该基因工程中的目的基因，“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的基本单位是脱氧核苷酸，在a过程中，首先要用限制性核酸内切酶切出所需基因并暴露出黏性末端，再用DNA连接酶连接．
（2）在该基因工程中，供体细胞是豇豆细胞，受体细胞是水稻细胞．
（3）若目的基因的碱基序列是已知的，则可用化学合成法方法获取目的基因．
（4）检测修饰后的CPTI基因是否表达的最好方法是让多种害虫食用水稻叶片．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：豇豆中含有胰蛋白酶抑制剂基因（CpTI基因），而水稻中没有，因此可以利用基因工程的技术将该基因转移到水稻中．
由于CpTI蛋白质在水稻细胞中积累量不足，因此需要经过图示过程的修饰．
图中看出，需要用限制酶对CpTI基因和修饰序列进行切割，然后再利用DNA连接酶将其连接，最终得到成功表达．

解答 解：（1）因科学家是将CpTⅠ基因转移到水稻体内，故CpTⅠ基因为目的基因；“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的基本单位是脱氧核苷酸；因①过程涉及到暴露黏性末端，又涉及DNA分子重组，故在①过程中先用到限制酶切出所需基因并暴露出黏性末端，后用DNA连接酶连接．
（2）根据题意可知，豇豆中含有胰蛋白酶抑制剂基因（CpTI基因），而水稻中没有，因此在该基因工程中，供体是豇豆细胞，受体是水稻细胞．
（3）若目的基因的碱基序列是已知的，则可用化学合成法获取目的基因．
（4）因叶肉细胞是进行光合作用的细胞，而蛋白质是由光合作用的产物--糖类转变而成的，故CpTⅠ首先出现于叶肉细胞中，故检测修饰后的CpTⅠ基因是否表达成功的最好办法是让多种害虫食用水稻叶片，观察抗虫效果．
故答案为：
（1）目的      脱氧核苷酸   限制性核酸内切     黏性末端   DNA连接
（2）豇豆细胞    水稻细胞
（3）化学合成法
（4）让多种害虫食用水稻叶片

点评 本题通过基因修饰和表达过程图考查基因工程的相关知识，意在考查考生的识图能力、识记能力和迁移应用能力，属于中等难度题．考生要能够识记基因工程中的工具酶，明确基因工程中的供体和受体；识记目的基因检测与鉴定中的个体水平的鉴定．