Question

【題目】草甘膦是一種除草劑，科研人員利用基因工程技術獲得抗草甘膦轉基因水稻。操作過程如下圖所示。請回答下列問題：

注：GUS基因表達產物經染色能從無色變成藍色

（1）構建基因表達載體首先需用能產生不同________的限制性核酸內切酶分別處理草甘膦抗性基因和Ti質粒，這種處理的目的是________________________，再用________________處理。Ti質粒的功能是________________________________________。

（2）用含潮霉素的培養基進行圖中篩選1的目的是________________________，篩選2的目的是_________________________。

（3）取某品種水稻的幼胚，先進行________處理，然后接種到含________的培養基中，誘導形成愈傷組織，用于獲得目的植株。

（4）將大腸桿菌用Ca2+溶液處理，是否完成了轉化？________（填“是”或“否”），理由是________________________________________________________。

Answer 1

【答案】黏性末端 防止經同一種限制酶切割后，具有相同黏性末端的目的基因和目的基因相連接 、Ti質粒和Ti質粒相連接 DNA連接酶 Ti質粒有T-DNA片段，將目的基因整合到受體細胞染色體DNA 獲得含基因表達載體的農桿菌 篩選目的基因表達的愈傷組織 消毒 植物激素 否 大腸桿菌用Ca2+溶液處理，只成為了感受態細胞，無目的基因進入受體細胞、維持穩定和進行表達的過程

【解析】

1、基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成．

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等．

（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法．

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

2、目的基因進入受體細胞內，并且在受體細胞內維持穩定和表達的過程，稱為轉化。

（1）在構建基因表達載體時，為了避免因用同一種限制酶切割后，具有相同黏性末端的目的基因和目的基因相連接 、Ti質粒和Ti質粒相連接的情況出現，所以用能產生不同黏性末端的限制性核酸內切酶分別處理草甘膦抗性基因和Ti質粒，再用DNA連接酶處理以便獲得目的基因和質粒正確連接的基因表達載體，Ti質粒有T-DNA片段，能將目的基因整合到受體細胞染色體DNA，這樣目的基因就可以隨著受體細胞染色體DNA的復制而復制。

（2）為了獲得含基因表達載體的農桿菌，根據目的基因表達載體上含有的標記基因，用含潮霉素的培養基進行篩選1，由于含有目的基因表達載體的農桿菌具有對潮霉素的抗性，因此能在該培養基上生長，篩選2的目的是要篩選出目的基因表達的愈傷組織，然后用該愈傷組織經過組織培養獲得目的植株。

（3）為獲得目的植株，首先取某品種水稻的幼胚進行消毒處理，然后接種到含植物激素的培養基中，誘導形成愈傷組織，然后再分化成目的植株。

（4）大腸桿菌經Ca2+溶液處理之后，成為了感受態細胞，此時細胞處于能夠吸收周圍環境中DNA分子的生理狀態，因此時無目的基因進入受體細胞、維持穩定和進行表達的過程，故并未完成了轉化。