Question

油菜是世界上重要的油料作物，其生长期常受到病虫害的危害，其中80%是由病原真菌引起。过去对油菜真菌病害的控制主要使用化学杀菌剂；真菌的细胞壁由几丁质组成，现利用外源几丁质酶基因（如下图）注入油菜（本身无几丁质酶基因）中从而提高油菜的抗真菌能力，该过程利用了限制性核酸内切酶（如下图）。请回答下列问题：

（1）据图2写出酶BamHI酶切后形成的DNA片段的末端序列：___________。形成重组DNA分子时，含几丁质酶基因的DNA片段可能自身___________。

（2）将重组DNA导入油菜细胞的常用方法是___________。为了检测油菜细胞是否成功导入几丁质酶基因，可利用___________制成的探针进行检测。

（3）将转基因油菜细胞培养成幼苗，过程中需调节培养基中___________________的配比，幼苗可置于有___________的环境中，检测几丁质酶基因是否成功表达。

（4）采用化学杀虫剂在消灭真菌病害的同时，也污染了__________________（至少2种）等无机环境，更为重要的是使得___________迅速减少。

Answer

—G （GATCC— —CCTAG G—） 环化 农杆菌转化法 几丁质酶基因单链（目的基因单链） 植物生长调节剂（植物激素、生长物质）和营养物质 病原真菌 水、空气、土壤 生物多样性

【解析】

基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。

（4）目的基因的检测与鉴定：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。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）根据图2中BamHI酶的识别序列及酶切位点，可知BamHI酶切后形成的DNA片段的末端序列为，几丁质酶基因中含有两个 BamHI酶切位点，酶切后产生相同的黏性末端，并遵循碱基互补配对原则，可能自身环化。

（2）将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法。对目的基因的检测与鉴定，需用DNA分子杂交技术，利用几丁质酶基因单链（目的基因单链）制成的探针进行检测。

（3）转基因油菜细胞培养成幼苗，过程中需调节培养基中植物生长调节剂（植物激素、生长物质）和营养物质的配比。若要检测几丁质酶基因是否成功表达，需检测有无几丁质酶产生，需把幼苗置于有几丁质的环境中，即有病原真菌的环境中。

（4）采用化学杀虫剂在消灭真菌病害的同时，也污染了无机环境，例如水、空气、土壤等，会使生物多样性迅速减少。