Question

【題目】研究人員欲對雙子葉植物擬芥蘭葉片中某種蛋白質(zhì)進行改造，使其能結(jié)合空氣中微量的黃色炸藥揮發(fā)分子，導(dǎo)致葉片產(chǎn)生特定顏色變化，從而有助于檢測公共場所是否存在爆炸物。請回答：

(1)科研人員從上述預(yù)期蛋白質(zhì)的功能出發(fā)，設(shè)計_______________結(jié)構(gòu)，然后推測相應(yīng)目的基因的____________序列，最終人工合成出目的基因。

(2)在進行轉(zhuǎn)基因操作之前，需要先對該基因表達產(chǎn)物的___________進行鑒定。

(3)使用農(nóng)桿菌的________________作為載體，有利于將目的基因整合到擬芥蘭細胞染色體的DNA上。

(4)在___________和人工控制的條件下，將上述擬芥蘭細胞培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)其產(chǎn)生___________、叢芽，最終形成轉(zhuǎn)基因擬芥蘭植株。

(5) 在轉(zhuǎn)基因植株附近放置微量的___________，從個體生物學水平鑒定出目的基因成功表達的轉(zhuǎn)基因植株。

Answer 1

【答案】 預(yù)期蛋白質(zhì) 脫氧核苷酸 功能 Ti質(zhì)粒 無菌 愈傷組織 黃色炸藥揮發(fā)分子（或黃色炸藥）

【解析】試題分析：蛋白質(zhì)工程基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)，設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，推測應(yīng)有的氨基酸序列，找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白質(zhì)工程特有的途徑；以下為基因工程的一般步驟：

（1）蛋白質(zhì)工程的基本途徑為：預(yù)期蛋白質(zhì)的功能出發(fā)，設(shè)計預(yù)期蛋白質(zhì)的空間（或三維）結(jié)構(gòu)，然后推測相應(yīng)目的基因的脫氧核苷酸序列，最終人工合成出目的基因。

（2）基因工程的目的是獲得目的基因控制的性狀，所以在進行轉(zhuǎn)基因操作之前，需要先對該基因表達產(chǎn)物的功能進行鑒定。

（3）農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上。根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到擬芥蘭細胞中染色體的DNA上。

（4）將轉(zhuǎn)基因受體細胞培育成植株需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)是指在無菌和人工控制的條件下，將上述擬芥蘭細胞培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織，再誘導(dǎo)其再分化形成胚狀體，最終形成轉(zhuǎn)基因擬芥蘭植株。

（5）根據(jù)題干信息“使其能結(jié)合空氣中微量的黃色炸藥揮發(fā)分子，導(dǎo)致葉片產(chǎn)生特定顏色變化，從而有助于檢測公共場所是否存在爆炸物”可知，在轉(zhuǎn)基因植株附近放置黃色炸藥，從個體生物學水平鑒定出目的基因成功表達的轉(zhuǎn)基因植株。