Question

16．豇豆對多種害蟲具有抗蟲能力，根本原因是豇豆體內具有胰蛋白酶抑制劑基因（CPTI基因）．科學家將其轉移到水稻體內后，卻發現效果不佳，主要原因是CPTI蛋白質的積累量不足．經過在體外對CPTI基因進行了修飾后，CPTI蛋白質在水稻中的積累量就得到了提高．修飾和表達過程如圖所示：
（1）CPTI基因是該基因工程中的目的基因，“信號肽”序列及“內質網滯留信號”序列的基本單位是脫氧核苷酸，在a過程中，首先要用限制性核酸內切酶切出所需基因并暴露出黏性末端，再用DNA連接酶連接．
（2）在該基因工程中，供體細胞是豇豆細胞，受體細胞是水稻細胞．
（3）若目的基因的堿基序列是已知的，則可用化學合成法方法獲取目的基因．
（4）檢測修飾后的CPTI基因是否表達的最好方法是讓多種害蟲食用水稻葉片．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：豇豆中含有胰蛋白酶抑制劑基因（CpTI基因），而水稻中沒有，因此可以利用基因工程的技術將該基因轉移到水稻中．
由于CpTI蛋白質在水稻細胞中積累量不足，因此需要經過圖示過程的修飾．
圖中看出，需要用限制酶對CpTI基因和修飾序列進行切割，然后再利用DNA連接酶將其連接，最終得到成功表達．

解答 解：（1）因科學家是將CpTⅠ基因轉移到水稻體內，故CpTⅠ基因為目的基因；“信號肽”序列及“內質網滯留信號”序列的基本單位是脫氧核苷酸；因①過程涉及到暴露黏性末端，又涉及DNA分子重組，故在①過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連接酶連接．
（2）根據題意可知，豇豆中含有胰蛋白酶抑制劑基因（CpTI基因），而水稻中沒有，因此在該基因工程中，供體是豇豆細胞，受體是水稻細胞．
（3）若目的基因的堿基序列是已知的，則可用化學合成法獲取目的基因．
（4）因葉肉細胞是進行光合作用的細胞，而蛋白質是由光合作用的產物--糖類轉變而成的，故CpTⅠ首先出現于葉肉細胞中，故檢測修飾后的CpTⅠ基因是否表達成功的最好辦法是讓多種害蟲食用水稻葉片，觀察抗蟲效果．
故答案為：
（1）目的      脫氧核苷酸   限制性核酸內切     黏性末端   DNA連接
（2）豇豆細胞    水稻細胞
（3）化學合成法
（4）讓多種害蟲食用水稻葉片

點評 本題通過基因修飾和表達過程圖考查基因工程的相關知識，意在考查考生的識圖能力、識記能力和遷移應用能力，屬于中等難度題．考生要能夠識記基因工程中的工具酶，明確基因工程中的供體和受體；識記目的基因檢測與鑒定中的個體水平的鑒定．