Question

【題目】草甘膦是一種除草劑，科研人員利用基因工程技術(shù)獲得抗草甘膦轉(zhuǎn)基因水稻。操作過(guò)程如下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

注：GUS基因表達(dá)產(chǎn)物經(jīng)染色能從無(wú)色變成藍(lán)色

（1）構(gòu)建基因表達(dá)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(zhì)粒，這種處理的目的是________________________，再用________________處理。Ti質(zhì)粒的功能是________________________________________。

（2）用含潮霉素的培養(yǎng)基進(jìn)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(jìn)行________處理，然后接種到含________的培養(yǎng)基中，誘導(dǎo)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(zhuǎn)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(zhì)粒和Ti質(zhì)粒相連接 DNA連接酶 Ti質(zhì)粒有T-DNA片段，將目的基因整合到受體細(xì)胞染色體DNA 獲得含基因表達(dá)載體的農(nóng)桿菌 篩選目的基因表達(dá)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(xì)胞，無(wú)目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞、維持穩(wěn)定和進(jìn)行表達(dá)的過(guò)程

【解析】

1、基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等．

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．

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

2、目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程，稱(chēng)為轉(zhuǎn)化。

（1）在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，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(zhì)粒和Ti質(zhì)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(zhì)粒，再用DNA連接酶處理以便獲得目的基因和質(zhì)粒正確連接的基因表達(dá)載體，Ti質(zhì)粒有T-DNA片段，能將目的基因整合到受體細(xì)胞染色體DNA，這樣目的基因就可以隨著受體細(xì)胞染色體DNA的復(fù)制而復(fù)制。

（2）為了獲得含基因表達(dá)載體的農(nóng)桿菌，根據(jù)目的基因表達(dá)載體上含有的標(biāo)記基因，用含潮霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選1，由于含有目的基因表達(dá)載體的農(nóng)桿菌具有對(duì)潮霉素的抗性，因此能在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，篩選2的目的是要篩選出目的基因表達(dá)的愈傷組織，然后用該愈傷組織經(jīng)過(guò)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(jìn)行消毒處理，然后接種到含植物激素的培養(yǎng)基中，誘導(dǎo)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(xì)胞，此時(shí)細(xì)胞處于能夠吸收周?chē)�環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，因此時(shí)無(wú)目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞、維持穩(wěn)定和進(jìn)行表達(dá)的過(guò)程，故并未完成了轉(zhuǎn)化。