Question

科学家利用转基因技术培育了OsPHDI（水稻内原本也存在该基因>过量表达的水稻植株，以提高水稻的抗逆性（如抗干旱、抗高盐）。回答下列问题：

（l）为了验证OsPHDI基因的表达是否受逆境诱导，实验组需要给两叶期水稻设置_______条件，实验结果显示_______，说明OsPHDI基因的表达受逆境诱导。

（2）为了培育OsPHDI基因过量表达植株进行如下操作：

①利用PCR技术扩增获得大量OsPHDI基因，该操作的前提是_______。

②将OsPHDI基因与含有GFP（绿色荧光蛋白基因）的载体结合，此处GFP的作用是_______。

③常用_______法将表达载体导入水稻细胞；若受体细胞中出现绿色荧光，能否说明OsPHDI基因已成功导入受体细胞，并说出理由______________。

④最后利用_______技术培育出完整的抗逆性植株，该技术利用的生物学原理是______________

Answer

干旱，高盐（逆境） 实验组（逆境）植株OsPHDl基因的表达量高于对照（适宜条件）组 （需要一段已知OsPHDl基因的核苷酸序列以便）合成引物 作为标记基因（检测目的基因是否导人受体细胞） 农杆菌转化 不能，有可能导入了不含OsPHDl基因的GFP载体 植物组织培养 植物体细胞具有全能性

【解析】

1、基因工程技术的基本步骤：
（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、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（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--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。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、利用PCR技术扩增目的基因（适用于目的基因的核苷酸序列已知的情况）
①概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
②原理：DNA复制
③条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。

（l）通过个体水平上验证OsPHDI基因的表达是否受逆境诱导，实验组需要给两叶期水稻设置干旱，高盐（逆境）条件，如果实验组（逆境）植株OsPHDl基因的表达量高于对照（适宜条件）组，说明OsPHDI基因的表达受逆境诱导。

（2）①利用PCR技术扩增获得大量目的基因，需要加入相应的引物，故利用PCR技术扩增获得大量OsPHDI基因，该操作的前提是合成引物。

②GFP（绿色荧光蛋白基因）的作用是作为标记基因，便于后期的筛选。

③表达载体导入植物细胞，常用农杆菌转化法；若受体细胞中出现绿色荧光，不能说明OsPHDI基因已成功导入受体细胞，因为有可能导入了不含OsPHDl基因的GFP载体。

④植物组织培养的生物学原理是植物体细胞具有全能性。故可通过植物组织培养技术培育出完整的抗逆性植株。