Question

【題目】由臘梅凝集素基因控制合成的某種蛋白質(zhì)能與蚜蟲腸道粘膜上的受體結(jié)合，從而抑制蚜蟲吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。通過基因工程將臘梅凝集素基因轉(zhuǎn)入煙草，可增強(qiáng)其抗蚜蟲的能力。請(qǐng)回答下列問題：

（1）在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，能以臘梅凝集素基因產(chǎn)生的mRNA作為模板按照____________獲得cDNA片段，以獲取臘梅凝集素基因片段。為使臘梅凝集素基因在煙草細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把目的基因片段插入表達(dá)載體的____________之間。

（2）將表達(dá)載體導(dǎo)入煙草細(xì)胞常用的方法是______________，在該過程中需添加酚類物質(zhì)，目的是____________。臘梅凝集素基因的遺傳特性能在煙草體內(nèi)維持和表達(dá)的關(guān)鍵是____________。

（3）將轉(zhuǎn)基因煙草幼苗與非轉(zhuǎn)基因煙草幼苗隔區(qū)種植，并接種等量的蚜蟲，一定時(shí)間后用____________法統(tǒng)計(jì)蚜蟲的種群密度，若____________，則說明轉(zhuǎn)基因煙草具有抗蚜蟲能力。

Answer 1

【答案】 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則 啟動(dòng)子、終止子 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 吸引農(nóng)桿菌感染煙草細(xì)胞 目的基因插入到了煙草細(xì)胞的染色體DNA上 樣方 轉(zhuǎn)基因煙草幼苗區(qū)內(nèi)的蚜蟲密度低于非轉(zhuǎn)基因煙草幼苗區(qū)

【解析】本題考查基因工程及其應(yīng)用，要求考生理解基因工程的操作程序，能利用所學(xué)知識(shí)構(gòu)建基因表達(dá)載體并將其導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)，明確不同種群密度的調(diào)查方法。

（1）根據(jù)題意，在該基因工程中，可在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以臘梅凝集素基因產(chǎn)生的mRNA作為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則獲得cDNA片段，以獲取取臘梅凝集素基因片段（目的基因）。為使臘梅凝集素基因在煙草細(xì)胞中高效表達(dá)，需要把目的基因片段插入表達(dá)載體的啟動(dòng)子、終止子之間，其中啟動(dòng)子的功能是啟動(dòng)目的基因的轉(zhuǎn)錄過程，終止子的功能是終止目的基因的轉(zhuǎn)錄過程。

（2）將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物（煙草）細(xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；在該過程中需添加酚類物質(zhì)，目的是吸引農(nóng)桿菌感染煙草細(xì)胞。臘梅凝集素基因的遺傳特性能在煙草體內(nèi)維持和表達(dá)的關(guān)鍵是目的基因插入到了煙草細(xì)胞的染色體DNA上，隨染色體DNA的復(fù)制而復(fù)制。

（3）調(diào)查植物和活動(dòng)能力弱、活動(dòng)范圍小的動(dòng)物以及昆蟲卵等的種群密度常用樣方法，將因此轉(zhuǎn)基因煙草幼苗與非轉(zhuǎn)基因煙草幼苗隔區(qū)種植，并接種等量的蚜蟲，一定時(shí)間后用樣方法統(tǒng)計(jì)蚜蟲的種群密度；若轉(zhuǎn)基因煙草幼苗區(qū)內(nèi)的蚜蟲密度低于非轉(zhuǎn)基因煙草幼苗區(qū)，則說明轉(zhuǎn)基因煙草具有抗蚜蟲能力。

生物種類	植物細(xì)胞	動(dòng)物細(xì)胞	微生物細(xì)胞
常用方法	農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法	顯微注射法	轉(zhuǎn)化法
受體細(xì)胞	體細(xì)胞或受精卵	受精卵	原核細(xì)胞
轉(zhuǎn)化過程	將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T－DNA上→導(dǎo)入農(nóng)桿菌→侵染植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上→表達(dá)	將含有目的基因的表達(dá)載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動(dòng)物	Ca2＋處理細(xì)胞→感受態(tài)細(xì)胞→重組表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合→感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子