Question

【题目】植物组织培养与基因工程技术在科学研究和生产实践中得到了广泛的应用。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。请回答问题。

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）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。培养过程中曾出现下图所示的不同培养结果，该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的，这两种激素是____________和____________。

（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）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。

（5）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（只写出实验思路即可）。_______________________。

Answer 1

【答案】目的基因 限制酶 消毒 脱分化 生长素 细胞分裂素 BD 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】

1.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目的基因的检测与鉴定。

2.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）根据题干信息和图形分析可知，草甘膦抗性基因为目的基因，将其与Ti质粒连接成重组质粒（基因表达载体）时需要用同一种限制酶进行切割。

（2）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愈伤组织；图B和图C形成的结果不同，是因为培养基中细胞分裂素和生长素的用量不同导致的。

（3）根据题意分析，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技术。

（4）据图分析可知，目的基因插入的位置在GUS基因旁边，而GUS基因表达产物经染色能从无色变成蓝色，因此可以利用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形成胚状体，进而获得完整的转基因水稻植株。

（5）根据题意分析，现要从个体水平进行抗性测试，筛选出对草甘膦具有抗性的转基因水稻，则应该对其喷洒草甘膦农药，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，通过观测水稻的生长情况进行筛选。