Question

【題目】草甘膦是目前世界上使用量最大的除草劑，因此研制抗草甘膦的農(nóng)作物新品種是國內(nèi)研究熱點。某科研單位培育出抗草甘膦的植物，培育過程如圖1所示。

（1）在階段1過程中，將適當(dāng)濃度的b與農(nóng)桿菌混合，篩選______________________，出再通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)，篩選含有重組DNA的水稻細(xì)胞c，提高培育的成功率。

（2）階段2水稻細(xì)胞經(jīng)過培養(yǎng)后，脫分化形成____________，再分化獲得____________，再發(fā)育成完整植株。要想再獲得脫毒苗，還可以從新植株芽、根的____________獲取細(xì)胞后，再進(jìn)行植物組織培養(yǎng)。

（3）近年誕生了具劃時代意義的CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)，可簡單、準(zhǔn)確地進(jìn)行基因定點編輯。如圖2所示，Cas9蛋白是____________酶，通過向?qū)?/span>RNA中的識別序列，可以特異性結(jié)合位點進(jìn)行切割。

（4）研究發(fā)現(xiàn)，草甘膦通過水稻細(xì)胞的某受體蛋白M起作用，因此該研究單位欲通過基因編輯技術(shù)對水稻細(xì)胞進(jìn)行精確的基因敲除，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得完整植株后，還需進(jìn)行____________得到可連續(xù)遺傳的抗草甘膦水稻品種。

Answer 1

【答案】含有標(biāo)記基因的農(nóng)桿菌 愈傷組織 胚狀體 頂端分生組織 限制性核酸內(nèi)切 連續(xù)自交

【解析】

分析圖1可知，a為獲得的目的基因（抗草甘膦基因），b為含目的基因和標(biāo)記基因的重組質(zhì)粒，c為導(dǎo)入了目的基因的受體水稻細(xì)胞，d為抗草甘膦的水稻植株。整個圖1中階段1為構(gòu)建基因表達(dá)載體并將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的過程，一般采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法完成；階段b是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因水稻植株的過程。

（1）在階段1過程中，將適當(dāng)濃度的b（重組質(zhì)粒）與農(nóng)桿菌混合，篩選出含有標(biāo)記基因的農(nóng)桿菌，再通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)，篩選含有重組DNA的水稻細(xì)胞c，提高培育的成功率。

（2）階段2為利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將水稻細(xì)胞培養(yǎng)成植株的過程，該過程中先結(jié)果脫分化形成愈傷組織，再經(jīng)過再分化獲得胚狀體，最終發(fā)育成完整的個體。要想再獲得脫毒苗，應(yīng)該從新植株芽、根的頂端分生組織獲取細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)。

（3）據(jù)圖2分析，Cas9蛋白本質(zhì)上是一種限制酶，通過向?qū)?/span>RNA中的識別序列，可以特異性結(jié)合位點進(jìn)行切割。

（4）已知草甘膦是通過水稻細(xì)胞的某受體蛋白M起作用的，我們可以將水稻細(xì)胞內(nèi)該受體蛋白的控制基因進(jìn)行精確的基因敲除，再經(jīng)組織培養(yǎng)獲得完整植株；由于該植株中可能存在未完全敲除的基因，所以還需進(jìn)行連續(xù)自交才可能篩選得到穩(wěn)定遺傳的抗草甘膦水稻品種。