Question

【題目】為使水稻獲得抗除草劑性狀，科研人員將除草劑草甘膦抗性基因轉入水稻植株，獲得抗草甘膦轉基因水稻。

注：GUS基因表達產物經染色能從無色變成藍色

（1）將草甘膦抗性基因作為________，與Ti質粒用相同的______和DNA連接酶處理構建基因表達載體。

（2）用________處理農桿菌后獲得感受態細胞，將其與基因表達載體混合完成轉化后，在添加_____的培養基中，經篩選1得到含基因表達載體的農桿菌。

（3）取某品種水稻的幼胚，先進行_______處理，然后接種到培養基中，水稻幼胚細胞發生___________形成愈傷組織。用含基因表達載體的農桿菌侵染該愈傷組織。

（4）利用PCR技術，可以鑒定被侵染的愈傷組織中是否含有草甘膦抗性基因。草甘膦抗性基因的部分序列如下：

5’---ATGGCT………AGGAAC---3’

3’---TACCGA………TCCTTG---5’

根據上述序列應選擇引物_________（填字母）進行PCR。

A.引物：5’-TACCGA-3’ B.引物：5’-GTTCCT-3’

C.引物：5’-AUGGCU-3’ D.引物：5’-ATGGCT-3’

（5）除了鑒定愈傷組織中是否含有目的基因以外，還可以利用GUS基因表達產物的鑒定進行圖中的篩選2，以確定目的基因是否____。兩次篩選后得到的轉基因愈傷組織經過細胞的________過程，獲得轉基因水稻。

（6）為獲得具有抗除草劑性狀的轉基因水稻，還需要在個體水平進行抗性測試。請你設計一個實驗方案，篩選出對草甘膦具有抗性的轉基因水稻。_____

Answer 1

【答案】目的基因 限制性核酸內切酶 CaCL2 潮霉素 消毒 脫分化 B D 表達 再分化 選取長勢相同的野生型和轉基因水稻；

用等量相同濃度的草甘膦農藥噴灑；

相同環境條件下培養一段時間后；

觀測水稻的生長情況

【解析】

基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲取；②基因表達載體的構建；③將目的基因導入受體細胞；④目的基因的檢測與表達。從分子水平上檢測目的基因的方法：（1）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。

（1）表達載體的構建是用相同的限制性內切酶切割目的基因和質粒后露出相同的黏性末端再用DNA連接酶連接，從而構建基因表達載體，題中以甘膦抗性基因作為目的基因。

（2）依據圖中信息，農桿菌用CaCL2處理后變成感受態細胞，將其與基因表達載體混合完成轉化后，在含有標記基因表達的潮霉素培養基中篩選，從而獲得含基因表達載體的農桿菌。

（3）取某品種水稻的幼胚，進行植物組織培養時，要注意無菌操作，先將外植體進行消毒，然后接種到培養基中培養，幼胚發生脫分化形成一團未分化的薄壁細胞即愈傷組織。

（4）已知草甘膦抗性基因的部分序列，由于PCR技術中，子鏈合成的方向是從5’到3’，因此應選擇引物BD進行PCR。

（5）目的基因的檢測還可以通過目的基因是否表達進行鑒定。愈傷組織經過再分化形成胚狀體，進而獲得完整的植株。

（6）要想從個體水平研究轉基因水稻是否具有抗除草劑性狀，具體操作如下：首先選取長勢相同的野生型和轉基因水稻，然后用等量的相同濃度的草甘膦農藥噴灑，并在相同環境條件下培養一段時間后，通過水稻的生長情況即可驗證。