Question

【題目】科學(xué)家利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育了OsPHDI（水稻內(nèi)原本也存在該基因>過量表達(dá)的水稻植株，以提高水稻的抗逆性（如抗干旱、抗高鹽）�；卮鹣铝袉栴}：

（l）為了驗(yàn)證OsPHDI基因的表達(dá)是否受逆境誘導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)組需要給兩葉期水稻設(shè)置_______條件，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示_______，說明OsPHDI基因的表達(dá)受逆境誘導(dǎo)。

（2）為了培育OsPHDI基因過量表達(dá)植株進(jìn)行如下操作：

①利用PCR技術(shù)擴(kuò)增獲得大量OsPHDI基因，該操作的前提是_______。

②將OsPHDI基因與含有GFP（綠色熒光蛋白基因）的載體結(jié)合，此處GFP的作用是_______。

③常用_______法將表達(dá)載體導(dǎo)入水稻細(xì)胞；若受體細(xì)胞中出現(xiàn)綠色熒光，能否說明OsPHDI基因已成功導(dǎo)入受體細(xì)胞，并說出理由______________。

④最后利用_______技術(shù)培育出完整的抗逆性植株，該技術(shù)利用的生物學(xué)原理是______________

Answer 1

【答案】干旱，高鹽（逆境） 實(shí)驗(yàn)組（逆境）植株OsPHDl基因的表達(dá)量高于對(duì)照（適宜條件）組 （需要一段已知OsPHDl基因的核苷酸序列以便）合成引物 作為標(biāo)記基因（檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)人受體細(xì)胞） 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 不能，有可能導(dǎo)入了不含OsPHDl基因的GFP載體 植物組織培養(yǎng) 植物體細(xì)胞具有全能性

【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：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
2、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因（適用于目的基因的核苷酸序列已知的情況）
①概念：PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)。
②原理：DNA復(fù)制
③條件：模板DNA、四種脫氧核苷酸、一對(duì)引物、熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）。

（l）通過個(gè)體水平上驗(yàn)證OsPHDI基因的表達(dá)是否受逆境誘導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)組需要給兩葉期水稻設(shè)置干旱，高鹽（逆境）條件，如果實(shí)驗(yàn)組（逆境）植株OsPHDl基因的表達(dá)量高于對(duì)照（適宜條件）組，說明OsPHDI基因的表達(dá)受逆境誘導(dǎo)。

（2）①利用PCR技術(shù)擴(kuò)增獲得大量目的基因，需要加入相應(yīng)的引物，故利用PCR技術(shù)擴(kuò)增獲得大量OsPHDI基因，該操作的前提是合成引物。

②GFP（綠色熒光蛋白基因）的作用是作為標(biāo)記基因，便于后期的篩選。

③表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；若受體細(xì)胞中出現(xiàn)綠色熒光，不能說明OsPHDI基因已成功導(dǎo)入受體細(xì)胞，因?yàn)橛锌赡軐?dǎo)入了不含OsPHDl基因的GFP載體。

④植物組織培養(yǎng)的生物學(xué)原理是植物體細(xì)胞具有全能性。故可通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育出完整的抗逆性植株。