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(zhuǎn)入水稻植株，獲得抗草甘膦轉(zhuǎn)基因水稻。

（1）將草甘膦抗性基因作為_____，與Ti質(zhì)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(nóng)桿菌后獲得感受態(tài)細胞，將其與基因表達載體混合完成轉(zhuǎn)化后，在添加_____的培養(yǎng)基中，經(jīng)篩選1得到含基因表達載體的農(nóng)桿菌。

（3）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(jù)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'

（4）PCR擴增時需要根據(jù)草甘膦抗性基因序列設計_____種引物，其原因是_____。

（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(chǎn)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(zhuǎn)基因愈傷組織經(jīng)過細胞的_____過程，獲得轉(zhuǎn)基因水稻。

Answer 1

【答案】目的基因 限制性核酸內(nèi)切酶 CaCl2 潮霉素 BD 2 保證基因的兩條反向平行的鏈都做模板，且其上堿基序列不同 表達 再分化

【解析】

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?qū)�入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物細胞的方法是感受態(tài)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhì)﹣﹣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。

（1）用相同的限制性內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)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，題中以草甘膦抗性基因作為目的基因。

（2）依據(jù)圖中信息，農(nóng)桿菌用CaCl2處理后變成感受態(tài)細胞，將其與基因表達載體混合完成轉(zhuǎn)化后，在含有標記基因表達的潮霉素培養(yǎng)基中篩選，從而獲得含目的基因表達載體的農(nóng)桿菌。

（3）根據(jù)已知草甘膦抗性基因的部分序列以及雙鏈DNA分子的結(jié)構特點（反向平行），再結(jié)合DNA復制（PCR中）的特點，即子鏈合成的方向是從5’到3’，應選擇引物B、D進行PCR擴增。

（4）為使基因的兩條反向平行的鏈都做模板，而且其堿基序列不同，所以，PCR擴增時需要根據(jù)草甘膦抗性基因序列設計2種引物。

（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(chǎn)物的鑒定進行圖中的篩選2，以確定目的基因是否表達。兩次篩選后得到的轉(zhuǎn)基因愈傷組織經(jīng)過再分化過程，獲得轉(zhuǎn)基因水稻。