Question

【題目】白僵菌可感染農業害蟲，因而可用來防治農業害蟲。由于白僵菌對草丁膦(一種除草劑)敏感，且殺死害蟲的能力較弱，科研人員將Bar基因(抗除草劑基因)和毒蛋白基因導入白僵菌進行基因工程改造，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_________技術可在體外大量擴增。該擴增過程所需添加的酶是________。

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

（3）將重組質粒2導入經_______處理成為感受態的白僵菌，一段時間后用含有______的培養基進行篩選，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效果。

Answer 1

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

【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。在構建基因表達載體時選用的限制酶既能將目的基因切割下來也能將運載體切割，但不能將運載體上的標記基因切割。

據圖分析，圖中首先利用NcoI、BamHI兩種限制酶切割目的基因和質粒，該過程利用兩種限制酶可以防止目的基因和質粒自身連接；再用DNA連接酶形成重組質粒1；然后再利用XbaI酶分別切割重組質粒1和Bar基因，再構建重組質粒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PCR技術進行大量擴增，該過程需要熱穩定DNA聚合酶（或Taq酶）的催化。

（2）根據以上分析已知，構建重組質粒1時使用的限制酶是NcoⅠ、BamHⅠ；形成重組質粒2時，目的基因和重組質粒1被限制酶XbaⅠ切割后，還需要用DNA連接酶進行連接。

（3）白僵菌屬于微生物，需要使用鈣離子處理獲取感受態細胞，才有利于重組質粒2的導入。Bar基因是抗除草劑基因，因此一段時間后用含有草丁膦的培養基進行篩選，獲得含有Bar基因的重組白僵菌。

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