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。

（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）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'

（4）PCR扩增时需要根据草甘膦抗性基因序列设计_____种引物，其原因是_____。

（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。

Answer

目的基因 限制性核酸内切酶 CaCl2 潮霉素 BD 2 保证基因的两条反向平行的链都做模板，且其上碱基序列不同 表达 再分化

【解析】

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。

（1）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，题中以草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，从而获得含目的基因表达载体的农杆菌。

（3）根据已知草甘膦抗性基因的部分序列以及双链DNA分子的结构特点（反向平行），再结合DNA复制（PCR中）的特点，即子链合成的方向是从5’到3’，应选择引物B、D进行PCR扩增。

（4）为使基因的两条反向平行的链都做模板，而且其碱基序列不同，所以，PCR扩增时需要根据草甘膦抗性基因序列设计2种引物。

（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表达。两次筛选后得到的转基因愈伤组织经过再分化过程，获得转基因水稻。