Question

为使水稻获得抗除草剂性状，科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入水稻植株，获得抗草甘膦转基因水稻。

注：GUS基因表达产物经染色能从无色变成蓝色

（1）将草甘膦抗性基因作为________，与Ti质粒用相同的______和DNA连接酶处理构建基因表达载体。

（2）用________处理农杆菌后获得感受态细胞，将其与基因表达载体混合完成转化后，在添加_____的培养基中，经筛选1得到含基因表达载体的农杆菌。

（3）取某品种水稻的幼胚，先进行_______处理，然后接种到培养基中，水稻幼胚细胞发生___________形成愈伤组织。用含基因表达载体的农杆菌侵染该愈伤组织。

（4）利用PCR技术，可以鉴定被侵染的愈伤组织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’

根据上述序列应选择引物_________（填字母）进行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）除了鉴定愈伤组织中是否含有目的基因以外，还可以利用GUS基因表达产物的鉴定进行图中的筛选2，以确定目的基因是否____。两次筛选后得到的转基因愈伤组织经过细胞的________过程，获得转基因水稻。

（6）为获得具有抗除草剂性状的转基因水稻，还需要在个体水平进行抗性测试。请你设计一个实验方案，筛选出对草甘膦具有抗性的转基因水稻。_____

Answer

目的基因 限制性核酸内切酶 CaCL2 潮霉素 消毒 脱分化 B D 表达 再分化 选取长势相同的野生型和转基因水稻；

用等量相同浓度的草甘膦农药喷洒；

相同环境条件下培养一段时间后；

观测水稻的生长情况

【解析】

基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。从分子水平上检测目的基因的方法：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。

（1）表达载体的构建是用相同的限制性内切酶切割目的基因和质粒后露出相同的黏性末端再用DNA连接酶连接，从而构建基因表达载体，题中以甘膦抗性基因作为目的基因。

（2）依据图中信息，农杆菌用CaCL2处理后变成感受态细胞，将其与基因表达载体混合完成转化后，在含有标记基因表达的潮霉素培养基中筛选，从而获得含基因表达载体的农杆菌。

（3）取某品种水稻的幼胚，进行植物组织培养时，要注意无菌操作，先将外植体进行消毒，然后接种到培养基中培养，幼胚发生脱分化形成一团未分化的薄壁细胞即愈伤组织。

（4）已知草甘膦抗性基因的部分序列，由于PCR技术中，子链合成的方向是从5’到3’，因此应选择引物BD进行PCR。

（5）目的基因的检测还可以通过目的基因是否表达进行鉴定。愈伤组织经过再分化形成胚状体，进而获得完整的植株。

（6）要想从个体水平研究转基因水稻是否具有抗除草剂性状，具体操作如下：首先选取长势相同的野生型和转基因水稻，然后用等量的相同浓度的草甘膦农药喷洒，并在相同环境条件下培养一段时间后，通过水稻的生长情况即可验证。