Question

18．我国拥有自主知识产权的抗虫棉，是将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因导入到棉花的叶肉细胞中培育而成．回答下列问题：
（1）在该基因工程中，Bt毒蛋白基因属于目的基因，离体棉花叶肉细胞属于受体细胞．Bt毒蛋白基因可从基因组文库中获取，也可从cDNA文库中获取，含有基因中启动子的文库是基因组文库．
（2）获取的Bt毒蛋白基因需要与载体结合构建基因表达载体．在基因工程中使用的载体有质粒，入噬菌体的衍生物、动植物病毒等，其中质粒的化学成分是DNA．
（3）科学家最初做抗虫棉试验时，虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因，但让棉虫食用棉花叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明Bt毒蛋白基因没有成功表达．为此，科学家对棉植株中的Bt毒蛋白基因进行了修饰，结果食用了棉叶的棉铃虫中毒死亡了，从变异类型分析，这种对Bt毒蛋白基因的修饰属于基因突变．
（4）转基因植物存在一定的安全性问题，为避免Bt毒蛋白基因通过花粉传播进入其它植物，一般将Bt毒蛋白基因转入棉花细狍的叶绿体（填“细咆核”或“叶绿体”）．

Answer 1

分析 1、目的基因：主要指编码蛋白质的结构基因，也可以是一些具有调控作用的因子．
2、cDNA文库和基因组文库的比较表：

文库类型	cDNA	基因组文库
文库大小	小	大
基因中启动子	无	有
基因中内含子	无	有
基因多少	某种生物的部分基因	某种生物的全部基因
物种间的基因交流	可以	部分基因可以

3、目的基因的检测和鉴定：
（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．

解答 解：（1）在该基因工程中，Bt毒蛋白基因属于目的基因，离体棉花叶肉细胞属于受体细胞．Bt毒蛋白基因可从基因组文库中获取，也可从cDNA文库中获取，含有基因中启动子的文库是基因组文库．
（2）在基因工程中使用的载体有质粒，入噬菌体的衍生物、动植物病毒等，其中质粒的化学本质是小型环状DNA．
（3）科学家最初做抗虫棉试验时，虽已经检测出棉花植株中含有抗虫基因，但让棉虫食用棉花叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明Bt毒蛋白基因没有成功表达．因为目的基因能否表达受到基因结构中非编码区上游的调控序列的控制，因此，要想解除非编码区上游对基因表达的抑制，必须对非编码区上游的调控序列进行修饰，所以从变异的角度分析，基因修饰使基因得到表达属于基因突变．
（4）由于植物的花粉中含有细胞核，基本不含细胞质，因此为避免Bt毒蛋白基因通过花粉传播进入其它植物，一般将Bt毒蛋白基因转入棉花细狍的叶绿体中．
故答案为：
（1）目的基因    受体细胞     基因组
（2）动植物病毒    DNA
（3）没有成功表达    基因突变
（4）叶绿体

点评 本题考查了基因工程以及转基因生物的安全性问题，要求考生能够掌握基因工程的操作步骤，识记cDNA文库和基因组文库之间的区别，掌握目的基因检测与鉴定的方法，深入认识转基因生物的安全性问题．