Question

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。其过程大致如图所示：

（1）从苏云金芽孢杆菌中获取Bt毒蛋白基因，需要用到的工具是____________，可采用_________________技术对Bt毒蛋白基因进行大量扩增。

（2）基因表达载体的组成有Bt毒蛋白基因、启动子、终止子以及___________等，启动子是______________识别和结合的部位。

（3）用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上有___________，它能将Bt毒蛋白基因整合到棉花细胞的_____________________________上。

（4）将Bt毒蛋白基因导入棉花细胞内采用的方法是________________。将基因表达载体转入农杆菌，首先必须用_______________处理农杆菌。

（5）检测Bt毒蛋白基因在抗虫棉中是否成功表达，在分子水平上的检测方法是__________；要确定抗虫棉是否具有抗虫特性，还需要进行______________水平的鉴定。

Answer

限制酶 PCR 标记基因 RNA聚合酶 T－DNA 染色体DNA 农杆菌转化法 Ca2+ 抗原—抗体杂交 个体生物学

【解析】

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。）

（1）获取Bt毒蛋白基因，需要用到限制酶，可采用PCR技术对Bt毒蛋白基因进行大量扩增。

（2）一个基因表达载体的组成必须有启动子、终止子、目的基因、标记基因；启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。

（3）Ti质粒上有T－DNA，可用Ti质粒作为载体，它能将Bt毒蛋白基因整合到棉花细胞的染色体上。

（4）将Bt毒蛋白基因导入棉花细胞内常采用农杆菌转化法。将基因表达载体转入农杆菌，首先必须用Ca2+处理农杆菌，使农杆菌处于感受态。

（5）检测Bt毒蛋白基因在抗虫棉中是否成功表达，在分子水平上的检测方法是抗原—抗体杂交；要确定抗虫棉是否具有抗虫特性，还需要进行个体生物学水平的鉴定。