Question

【題目】【生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題】CpTI蛋白是由豇豆的胰蛋白酶抑制基因（CpTI基因）控制合成的，該蛋白主要存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，具有廣譜的抗蟲(chóng)特性。但細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中存在大量蛋白酶，使CpTI蛋白降解造成毒性減弱，因而轉(zhuǎn)CpTI基因抗蟲(chóng)水稻抗蟲(chóng)能力不十分理想。2008年4月3日《參考消息》報(bào)道，中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所朱楨等已培育出一種轉(zhuǎn)SCK基因抗蟲(chóng)水稻品種，與轉(zhuǎn)CpTI基因抗蟲(chóng)水稻相比，對(duì)害蟲(chóng)的致死率大大提高。SCK基因是由他們對(duì)CpTI基因進(jìn)行修飾而成，SCK基因指導(dǎo)合成的CpTI蛋白被固定在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，因此轉(zhuǎn)SCK基因水稻對(duì)害蟲(chóng)的致死率大大提高了。

（1）SCK基因水稻細(xì)胞中CpTI蛋白含量高的原因是_______________。

（2）基因工程是在____________水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。

（3）質(zhì)粒DNA分子上有特殊的標(biāo)記基因，如________等。標(biāo)記基因的作用是_____________。

（4）為了檢測(cè)轉(zhuǎn)基因水稻中SCK基因是否插入到水稻染色體的DNA上，需要采用___________技術(shù)，從轉(zhuǎn)基因水稻中提取出DNA，用 ___ 作探針進(jìn)行檢測(cè)；為了鑒定SCK基因?qū)�入水稻�?xì)胞后，是否賦予了水稻抗蟲(chóng)特性，在個(gè)體生物學(xué)水平上需要做抗蟲(chóng)的接種實(shí)驗(yàn)，以確定________________________。

Answer 1

【答案】（1）CpTI蛋白在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，避免了被蛋白酶降解，提高了其積累量 （2）DNA分子

（3）抗生素抗性基因 為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因（從而將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來(lái)）（4）DNA分子雜交 放射性同位素標(biāo)記的含SCK（目的）基因的DNA片段 是否具有抗性以及抗性的程度

【解析】（1）根據(jù)題意，CpTI蛋白是由豇豆的胰蛋白酶抑制基因（CpTI基因）控制合成的，該蛋白主要存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，具有廣譜的抗蟲(chóng)特性，但細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中存在大量蛋白酶，使CpTI蛋白降解造成毒性減弱；SCK基因是對(duì)CpTI基因進(jìn)行修飾而成，SCK基因指導(dǎo)合成的CpTI蛋白被固定在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，因而避免了在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被蛋白酶降解，提高了其積累量。

（2）SCK基因是對(duì)CpTI基因進(jìn)行修飾而成，可見(jiàn)基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的。

（3）質(zhì)粒DNA分子上有特殊的標(biāo)記基因，如抗生素抗性基因等，標(biāo)記基因的作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的受體細(xì)胞篩選出來(lái)。

（4）為了檢測(cè)轉(zhuǎn)基因水稻中SCK基因是否插入到水稻染色體的DNA上，需要采用DNA分子雜交技術(shù)，從轉(zhuǎn)基因水稻中提取出DNA，用放射性同位素標(biāo)記的含SCK（目的）基因的DNA片段作探針進(jìn)行檢測(cè)；為了鑒定SCK基因?qū)�入水稻�?xì)胞后，是否賦予了水稻抗蟲(chóng)特性，在個(gè)體生物學(xué)水平上需要做抗蟲(chóng)的接種實(shí)驗(yàn)，以確定是否具有抗性以及抗性的程度。