Question

18．我國擁有自主知識產權的抗蟲棉，是將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因導入到棉花的葉肉細胞中培育而成．回答下列問題：
（1）在該基因工程中，Bt毒蛋白基因屬于目的基因，離體棉花葉肉細胞屬于受體細胞．Bt毒蛋白基因可從基因組文庫中獲取，也可從cDNA文庫中獲取，含有基因中啟動子的文庫是基因組文庫．
（2）獲取的Bt毒蛋白基因需要與載體結合構建基因表達載體．在基因工程中使用的載體有質粒，入噬菌體的衍生物、動植物病毒等，其中質粒的化學成分是DNA．
（3）科學家最初做抗蟲棉試驗時，雖已經檢測出棉花植株中含有抗蟲基因，但讓棉蟲食用棉花葉片時，棉鈴蟲并沒有被殺死，這說明Bt毒蛋白基因沒有成功表達．為此，科學家對棉植株中的Bt毒蛋白基因進行了修飾，結果食用了棉葉的棉鈴蟲中毒死亡了，從變異類型分析，這種對Bt毒蛋白基因的修飾屬于基因突變．
（4）轉基因植物存在一定的安全性問題，為避免Bt毒蛋白基因通過花粉傳播進入其它植物，一般將Bt毒蛋白基因轉入棉花細狍的葉綠體（填“細咆核”或“葉綠體”）．

Answer 1

分析 1、目的基因：主要指編碼蛋白質的結構基因，也可以是一些具有調控作用的因子．
2、cDNA文庫和基因組文庫的比較表：

文庫類型	cDNA	基因組文庫
文庫大小	小	大
基因中啟動子	無	有
基因中內含子	無	有
基因多少	某種生物的部分基因	某種生物的全部基因
物種間的基因交流	可以	部分基因可以

3、目的基因的檢測和鑒定：
（1）分子水平上的檢測  
①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術
②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術
③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術
（2）個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）在該基因工程中，Bt毒蛋白基因屬于目的基因，離體棉花葉肉細胞屬于受體細胞．Bt毒蛋白基因可從基因組文庫中獲取，也可從cDNA文庫中獲取，含有基因中啟動子的文庫是基因組文庫．
（2）在基因工程中使用的載體有質粒，入噬菌體的衍生物、動植物病毒等，其中質粒的化學本質是小型環狀DNA．
（3）科學家最初做抗蟲棉試驗時，雖已經檢測出棉花植株中含有抗蟲基因，但讓棉蟲食用棉花葉片時，棉鈴蟲并沒有被殺死，這說明Bt毒蛋白基因沒有成功表達．因為目的基因能否表達受到基因結構中非編碼區上游的調控序列的控制，因此，要想解除非編碼區上游對基因表達的抑制，必須對非編碼區上游的調控序列進行修飾，所以從變異的角度分析，基因修飾使基因得到表達屬于基因突變．
（4）由于植物的花粉中含有細胞核，基本不含細胞質，因此為避免Bt毒蛋白基因通過花粉傳播進入其它植物，一般將Bt毒蛋白基因轉入棉花細狍的葉綠體中．
故答案為：
（1）目的基因    受體細胞     基因組
（2）動植物病毒    DNA
（3）沒有成功表達    基因突變
（4）葉綠體

點評 本題考查了基因工程以及轉基因生物的安全性問題，要求考生能夠掌握基因工程的操作步驟，識記cDNA文庫和基因組文庫之間的區別，掌握目的基因檢測與鑒定的方法，深入認識轉基因生物的安全性問題．