Question

我国一科研团队将小麦液泡膜Na⁺/K⁺逆向转运蛋白基因（TaNHX2基因）转移到水稻细胞内，获得了转基因耐盐水稻新品种。回答下列有关问题：

（1）为保证目的基因在水稻细胞中能够表达，运载体上应含有特定的__________（复制原点、启动子、标记基因）

（2）水稻的转化过程为：将水稻幼胚接种到诱导培养基上，经过_______过程，培养出愈伤组织，然后用________________法，将目的基因和相关功能片段整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上，最后诱导愈伤组织形成水稻植株。

（3）为验证外源基因整合到水稻基因组后是否转录，可从转基因植株的细胞中提取所mRNA并反转录成_________，再以反转录产物为模板，利用TaNHX2基因特异引物，通过____________方法进行基因扩增。若以根细胞为材料扩增结果为阳性（有产物生成），以叶细胞为材料扩增结果为阴性（无产物生成），则说____________________________________________。

（4）将生长至4叶期的转基因幼苗转入高浓度的 NaCl溶液中培养，进行耐盐试验，用非转基因幼苗作为对照。培养30天后观察现象，若__________________________________则说明转基因植株获得了耐盐特性。

Answer

启动子 脱分化 农杆菌转化法 cDNA（互补DNA） PCR 目的基因（TaNHX2基因）仅在根细胞中转录，未在叶细胞中转录 转基因植株存活率高于非转基因植株

【解析】

基因工程基本操作程序主要步骤有：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样，将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法（简单有效，转化效率高）、基因枪法和花粉管通道法；（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因用DNA-DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA用DNA-mRNA分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质用抗原-抗体杂交技术，个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）基因表达是指转录和翻译形成蛋白质，其中转录是由启动子启动的，因此为保证目的基因在水稻细胞中能够表达，运载体上应含有特定的启动子；

（2）愈伤组织是外植体经过脱分化过程形成的；因农杆菌转化法较另两种方法简单，转化的DNA结构完整，变异小，故将目的基因导入水稻等单子叶植物细胞也常用农杆菌转化法；

（3）要验证外源基因整合到水稻基因组后是否转录，须从转基因植株的细胞中提取mRNA，然后反转录成cDNA，再以反转录产物为模板，利用TaNHX2基因特异引物，通过PCR技术进行基因扩增，获得目的基因；若以根细胞为材料扩增结果为阳性（有产物生成），以叶细胞为材料扩增结果为阴性（无产物生成），则说明目的基因（TaNHX2基因）仅在根细胞中转录，未在叶细胞中转录；

（4）将生长至4叶期的转基因幼苗转入高浓度的NaCl溶液中培养，进行耐盐试验，用非转基因幼苗作为对照，培养30天后观察现象：若转基因植株获得了耐盐特性，则转基因植株存活率高于非转基因植株，这属于个体生物学水平的检测。