Question

13．科学家通过基因工程，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入到普通棉株细胞内，并成功的实现了表达．从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株--抗虫棉．其过程大致如下图所示：
（1）基因工程的四个操作步骤是：目的基因的获取、基因表达载体的构建、、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达．
（2）获取Bt毒蛋白基因的方法一般有直接分离法（鸟枪法）、人工合成法等．
（3）一个基因表达载体的组成有启动子、终止子、目的基因和标记基因等．
（4）将目的基因导人受体细胞的方法很多，在该题中涉及到的方法是农杆菌转化法．
（5）检测基因工程是否成功，在DNA水平上鉴定的方法是DNA分子杂交技术在蛋白质水平上鉴定的方法是抗原-抗体杂交
（6）大面积种植抗虫棉会对该地区生态平和造成怎样的影响？破坏食物链，影响生物多样性．

Answer 1

分析 分析图解可知，图中将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因和Ti质粒进行重组，利用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞；在利用植物组织培养技术培养成完整植株．
基因表达载体的构建是基因工程中的核心步骤，其组成包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点．
目的基因的检测与鉴定：
（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．
（例：用虫食用棉花，观察其存活情况，来鉴定棉花是否具有抗虫特性．）

解答 解：（1）基因工程的四个操作步骤包括：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达．
（2）目的基因的获取方法一般有从基因文库中获取目的基因、利用PCR技术扩增目的基因、人工合成法．
（3）一个基因表达载体的组成有启动子、终止子、目的基因和 标记基因等．
（4）将目的基因导入受体细胞的方法很多，图中利用了农杆菌转化法将目的基因导入棉花细胞中．
（5）目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA分子上．这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是DNA分子杂交技术．若从个体水平可以用抗虫的接种实验来进行检测．
（6）大面积种植抗虫棉，会破坏该地区食物链，影响生物多样性．
故答案为：
（1）基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞
（2）人工合成法
（3）标记基因
（4）农杆菌转化法
（5）DNA分子杂交技术      抗原-抗体杂交
（6）破坏食物链，影响生物多样性

点评 本题考查了基因工程的相关知识，难度适中，属于考纲中识记、理解层次的考查．要求考生能够识记基因工程的操作步骤；识记目的基因获取的三种方法；识记基因表达载体的组成等方面的知识；要求考生能够构建一定的知识网络．