Question

【題目】白僵菌可感染農業害蟲，常作為防治害蟲的菌劑。由于白僵菌對除草劑草丁膦敏感，且殺死害蟲的能力較弱，科研人員對其進行基因工程改造，流程如圖所示。

（1）蘇云金芽孢桿菌產生的毒蛋白，能有效殺死害蟲。已知該基因的全部序列，科研人員通過__________法和PCR技術獲得大量毒蛋白基因片段。據圖分析將毒蛋白基因和質粒連接獲得重組質粒1的過程需要用到的工具酶是______________________________。

（2）重組質粒1和Bar基因（草丁膦抗性基因）各自用XbaⅠ酶處理，得到酶切片段。重組質粒1的酶切片段再用去磷酸化酶處理，使末端游離的磷酸基團脫離，目的是防止______________________________。

（3）將重組質粒2與感受態的白僵菌菌液混合進行轉化，重組質粒2在白僵菌細胞內被修復。一段時間后用含有__________的平板培養基進行篩選，獲得含有Bar基因的重組白僵菌。

（4）提取上述重組白僵菌全部mRNA，加入____________________酶，獲得cDNA，再加入毒蛋白基因引物進行PCR反應，用以檢測毒蛋白基因是否完成了__________。在PCR反應體系中除引物、模板外還需加入____________________。

（5）科研人員將重組白僵菌噴涂于植物葉片上，以此飼喂饑餓處理的害蟲，記錄單位時間內的__________，以判斷重組白僵菌的殺蟲效果。

Answer 1

【答案】 人工合成（或“化學合成”） NcoⅠ、BamHⅠ和DNA連接酶 重組質粒1酶切片段自身連接（或“相互連接”） 草丁膦 Taq酶 逆轉錄 dNTP 死亡害蟲數

【解析】由圖可知該題考查基因工程，主要考查基因工程的操作步驟，意在考察考試的對知識點的識記理解掌握和對圖形分析能力。

（1）因為已知該目的基因的全部序列，所以可以通過人工合成法和PCR技術獲得大量毒蛋白基因片段。分析目的基因和質粒上的酶切位點，既能將目的基因切割下來還能同時將質粒切割開，所以應用NcoⅠ、BamHⅠ兩種酶，然后再用DNA連接酶將目的基因和運載體進行連接。

（2）分析圖可知重組質粒1和Bar基因（草丁膦抗性基因）各自用XbaⅠ酶處理后的黏性末端是相同的，為了防止重組質粒1酶切片段自身連接，可以將重組質粒1的酶切片段再用去磷酸化酶處理，使末端游離的磷酸基團脫離，這樣就無法自身環化了。

（3）因為重組質粒2導入了草丁膦抗性基因，所以篩選時應在含有草丁膦的平板培養基進行篩選，獲得含有Bar基因的重組白僵菌。

（4）由mRNA獲得DNA，需要加入逆轉錄酶，可以獲得cDNA，然后再加入毒蛋白基因引物進行PCR反應，用以檢測毒蛋白基因是否完成了轉錄。在PCR反應體系中除引物、模板外還需加入原料dNTP和耐高溫的聚合酶即Taq酶。

（5）在個體層次進行鑒定時，進行接蟲實驗后應記錄單位時間內害蟲死亡的數量以判斷其殺蟲效果。