Question

【題目】草甘膦是一種除草劑，科研人員利用基因工程技術獲得抗草甘膦轉基因水稻。操作過程如下圖所示。請回答下列問題：

注：GUS基因表達產(chǎn)物經(jīng)染色能從無色變成藍色

（1）構建基因表達載體首先需用能產(chǎn)生不同________的限制性核酸內(nèi)切酶分別處理草甘膦抗性基因和Ti質粒，這種處理的目的是________________________，再用________________處理。Ti質粒的功能是________________________________________。

（2）用含潮霉素的培養(yǎng)基進行圖中篩選1的目的是________________________，篩選2的目的是_________________________。

（3）取某品種水稻的幼胚，先進行________處理，然后接種到含________的培養(yǎng)基中，誘導形成愈傷組織，用于獲得目的植株。

（4）將大腸桿菌用Ca2+溶液處理，是否完成了轉化？________（填“是”或“否”），理由是________________________________________________________。

Answer 1

【答案】黏性末端 防止經(jīng)同一種限制酶切割后，具有相同黏性末端的目的基因和目的基因相連接 、Ti質粒和Ti質粒相連接 DNA連接酶 Ti質粒有T-DNA片段，將目的基因整合到受體細胞染色體DNA 獲得含基因表達載體的農(nóng)桿菌 篩選目的基因表達的愈傷組織 消毒 植物激素 否 大腸桿菌用Ca2+溶液處理，只成為了感受態(tài)細胞，無目的基因進入受體細胞、維持穩(wěn)定和進行表達的過程

【解析】

1、基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成．

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等．

（3）將目的基因導入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法．

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

2、目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程，稱為轉化。

（1）在構建基因表達載體時，為了避免因用同一種限制酶切割后，具有相同黏性末端的目的基因和目的基因相連接 、Ti質粒和Ti質粒相連接的情況出現(xiàn)，所以用能產(chǎn)生不同黏性末端的限制性核酸內(nèi)切酶分別處理草甘膦抗性基因和Ti質粒，再用DNA連接酶處理以便獲得目的基因和質粒正確連接的基因表達載體，Ti質粒有T-DNA片段，能將目的基因整合到受體細胞染色體DNA，這樣目的基因就可以隨著受體細胞染色體DNA的復制而復制。

（2）為了獲得含基因表達載體的農(nóng)桿菌，根據(jù)目的基因表達載體上含有的標記基因，用含潮霉素的培養(yǎng)基進行篩選1，由于含有目的基因表達載體的農(nóng)桿菌具有對潮霉素的抗性，因此能在該培養(yǎng)基上生長，篩選2的目的是要篩選出目的基因表達的愈傷組織，然后用該愈傷組織經(jīng)過組織培養(yǎng)獲得目的植株。

（3）為獲得目的植株，首先取某品種水稻的幼胚進行消毒處理，然后接種到含植物激素的培養(yǎng)基中，誘導形成愈傷組織，然后再分化成目的植株。

（4）大腸桿菌經(jīng)Ca2+溶液處理之后，成為了感受態(tài)細胞，此時細胞處于能夠吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，因此時無目的基因進入受體細胞、維持穩(wěn)定和進行表達的過程，故并未完成了轉化。