Question

【題目】白僵菌可感染農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)，因而可用來(lái)防治農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)。由于白僵菌對(duì)草丁膦(一種除草劑)敏感，且殺死害蟲(chóng)的能力較弱，科研人員將Bar基因(抗除草劑基因)和毒蛋白基因?qū)�入白僵菌進(jìn)行基因工程改造，流程如圖所示:

（1）從蘇云金芽孢桿菌中獲取的毒蛋白基因，通過(guò)_________技術(shù)可在體外大量擴(kuò)增。該擴(kuò)增過(guò)程所需添加的酶是________。

（2）圖中形成重組質(zhì)粒1時(shí)需要的限制酶是________；形成重組質(zhì)粒2除了需要限制酶XbaⅠ外，還需要_______酶。

（3）將重組質(zhì)粒2導(dǎo)入經(jīng)_______處理成為感受態(tài)的白僵菌，一段時(shí)間后用含有______的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，獲得含有Bar基因的重組白僵菌。

（4）科研人員將重組白僵菌噴涂于植物葉片上，再________________，以判斷重組白僵菌的殺蟲(chóng)效果。

Answer 1

【答案】.PCR； 熱穩(wěn)定DNA聚合酶（或Taq酶） NcoⅠ、BamHⅠ DNA連接 Ca2+ 草丁膦 用此葉片飼喂害蟲(chóng)，記錄單位時(shí)間內(nèi)的害蟲(chóng)死亡的數(shù)

【解析】

基因工程中獲取目的基因的方法有多種，如果已知全部序列可以采用人工直接合成或PCR合成。在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)選用的限制酶既能將目的基因切割下來(lái)也能將運(yùn)載體切割，但不能將運(yùn)載體上的標(biāo)記基因切割。

據(jù)圖分析，圖中首先利用NcoI、BamHI兩種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，該過(guò)程利用兩種限制酶可以防止目的基因和質(zhì)粒自身連接；再用DNA連接酶形成重組質(zhì)粒1；然后再利用XbaI酶分別切割重組質(zhì)粒1和Bar基因，再構(gòu)建重組質(zhì)粒2。

（1）毒蛋白基因是從蘇云金芽孢桿菌中獲取的原核基因，可以通過(guò)PCR技術(shù)進(jìn)行大量擴(kuò)增，該過(guò)程需要熱穩(wěn)定DNA聚合酶（或Taq酶）的催化。

（2）根據(jù)以上分析已知，構(gòu)建重組質(zhì)粒1時(shí)使用的限制酶是NcoⅠ、BamHⅠ；形成重組質(zhì)粒2時(shí)，目的基因和重組質(zhì)粒1被限制酶XbaⅠ切割后，還需要用DNA連接酶進(jìn)行連接。

（3）白僵菌屬于微生物，需要使用鈣離子處理獲取感受態(tài)細(xì)胞，才有利于重組質(zhì)粒2的導(dǎo)入。Bar基因是抗除草劑基因，因此一段時(shí)間后用含有草丁膦的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，獲得含有Bar基因的重組白僵菌。

（4）在個(gè)體層次進(jìn)行鑒定時(shí)，將重組白僵菌噴涂于植物葉片上，再用此葉片飼喂害蟲(chóng)，記錄單位時(shí)間內(nèi)的害蟲(chóng)死亡的數(shù)，以判斷重組白僵菌的殺蟲(chóng)效果。