Question

4．研究人员欲对拟芥蓝叶片中某种蛋白质进行改造，使其能结合空气中微量的黄色炸药挥发分子，导致叶片产生特定颜色变化，从而有助于检测公共场所是否存在爆炸物．请回答：
（1）研究人员从上述预期蛋白质的功能出发，设计蛋白质的三维结构，然后推测相应目的基因的序列，最终人工合成出目的基因．
（2）将目的基因插入到T₁质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，导入拟芥蓝细胞．
（3）在转基因植株附近放置爆炸物，从个体生物学水平鉴定出目的基因成功表达的转基因植株，然后利用植物组织培养技术高效快速繁殖该基因植株，以移植于公共场所．

Answer 1

分析 1、蛋白质工程基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行．（注意：目的基因只能用人工合成的方法）

2、农杆菌转化法的原理：农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上．
3、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．
4、植物组织培养技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产．

解答 解：（1）蛋白质工程的基本途径：预期蛋白质的功能出发，设计蛋白质的三维结构，然后推测相应目的基因的序列，最终人工合成出目的基因．
（2）农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上．
（3）根据题干信息可知，在转基因植株附近放置爆炸物，从个体生物学水平鉴定出目的基因成功表达的转基因植株；采用植物组织培养技术可高效快速繁殖该基因植株，以移植于公共场所．
故答案为：
（1）三维
（2）T-DNA     转化
（3）爆炸物     植物组织培养

点评 本题考查基因工程、蛋白质工程和植物细胞工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节；识记蛋白质工程的基本途径；识记植物组织培养技术的相关应用，能结合所学的知识准确答题．