Question

【題目】Bar基因存在于青麻、黑麥草等生物體內(nèi)，其編碼的酶可使除草劑草丁膦失去毒害作用。培育轉(zhuǎn)Bar基因大豆，對于控制豆田雜草有重要意義。為了把Bar基因?qū)�人大豆�?xì)胞，需將Bar基因插入pUcl8質(zhì)粒中構(gòu)建中間表達(dá)載體，然后與Ti質(zhì)粒重組為重組表達(dá)載體系統(tǒng)。如圖為pUcl8質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)示意圖，回答下列問題：

（1）不能利用黑麥草與大豆進(jìn)行有性雜交的方法讓大豆獲得Bar基因，原因是______

（2）構(gòu)建中間表達(dá)載體時，為了便于篩選出含有Bar基因的重組質(zhì)粒，需將Br基因插入到pUcl8質(zhì)粒的______中形成重組質(zhì)粒并導(dǎo)入大腸桿菌，然后在添加______的培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌，菌落呈白色的即為含中間表達(dá)載體的大腸桿菌。

（3）中間表達(dá)載體需插入到Ti質(zhì)粒的______中才能將Bar基因整合到植物細(xì)胞的染色體DNA上，原因是______。

（4）可通過______法直接將重組表達(dá)載體導(dǎo)入大豆細(xì)胞的原生質(zhì)體。導(dǎo)入Bar基因的原生質(zhì)體需______，經(jīng)脫分化形成______，再進(jìn)一步分化才能獲得轉(zhuǎn)Bar基因大豆植株。

Answer 1

【答案】黑麥草與大豆之間存在生殖隔離 lacZ 氨芐青霉素和Xgal T-DNA T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上 顯微注射 再生出細(xì)胞壁 愈傷組織

【解析】

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)�入動物�?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）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(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檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）由于黑麥草與大豆之間存在生殖隔離，因此不能利用黑麥草與大豆進(jìn)行有性雜交的方法讓大豆獲得Bar基因。

（2）根據(jù)圖中信息可知，lacZ 基因編碼β-半乳糖苷酶，β-半乳糖苷酶可以將培養(yǎng)基中的Xgal水解，使菌落呈藍(lán)色，否則菌落呈白色。因此，構(gòu)建中間表達(dá)載體時，為了便于篩選出含有Bar基因的重組質(zhì)粒，需將Br基因插入到pUcl8質(zhì)粒的lacZ中形成重組質(zhì)粒并導(dǎo)入大腸桿菌，然后在添加氨芐青霉素和Xgal的培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌，菌落呈白色的即為含中間表達(dá)載體的大腸桿菌。

（3）Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。根據(jù)這一特點(diǎn)，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上。

（4）可通過顯微注射法直接將重組表達(dá)載體導(dǎo)入大豆細(xì)胞的原生質(zhì)體。導(dǎo)入Bar基因的原生質(zhì)體需再生出細(xì)胞壁，經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再進(jìn)一步分化才能獲得轉(zhuǎn)Bar基因大豆植株。