Question

20．草甘膦是一种农业生产中常用的除草剂，它能抑制细胞内催化某些氨基酸转化反应的酶的活性，从而影响蛋白质的合成．为了使农作物的生长不受草甘膦的抑制，某实验室准备从自然界分离得到抗草甘膦的基因（EPSPS），并构建转基因的农作物，使该作物能够在施加较高浓度草甘膦的农田中正常生长．其研究方案如下：
（1）从土壤中分离抗草甘膦的细菌：首先取一定量土壤，在其中加入适量无菌水制成土壤悬浊液，然后，取上清液进行梯度稀释，配制成不同浓度的土壤稀释液．
（2）分别取少量不同浓度的土壤稀释液，涂布在含有草甘膦的固体培养基上，将培养皿倒置放入培养箱进行培养．一段时间后，在培养基上出现单菌落，表明分离出草甘膦抗性细菌．
（3）以大肠杆菌为受体细胞，构建草甘膦抗性细菌的基因组文库．欲从基因文库中筛选含有抗草甘膦基因的大肠杆菌，可采用以下两种检测方法：
A．根据已知的EPSPS基因序列设计基因探针或引物，通过分子杂交技术或PCR技术，检测含有该基因的大肠杆菌细胞；
B．利用含草甘膦的选择培养基检测，能够在培养基上生长的大肠杆菌含有抗草甘膦基因．
（4）若利用A方法检测到抗草甘膦的基因，但利用B方法未检测到抗草甘膦基因，原因可能是抗除草剂基因在大肠杆菌细胞内表达（转录和翻译）不正常．若利用B方法检测到抗草甘膦的基因，但利用A方法未检测到抗草甘膦基因，原因可能是该基因文库中含有与已知基因EPSPS序列不同（相同/不同）抗草甘膦的基因．

Answer 1

分析 基因工程的基本操作程序
第一步：目的基因的获取
第二步：基因表达载体的构建
第三步：将目的基因导入受体细胞
第四步：目的基因的检测和表达

解答 解：（1）从土壤中分离抗草甘膦的细菌时，先在其中加入适量 无菌水制成土壤悬浊液，然后，取上清液进行梯度稀释，配制成不同浓度的土壤稀释液．
（2）分别取少量不同浓度的土壤稀释液，涂布在含有草甘膦的固体培养基上，将培养皿倒置 放入培养箱进行培养．一段时间后，在培养基上出现单菌落，表明分离出草甘膦抗性细菌．
（3）A．根据已知的EPSPS基因序列设计基因探针或引物，通过 分子杂交 技术或PCR 技术，检测含有该基因的大肠杆菌细胞；
B．利用含草甘膦的选择培养基检测，能够在培养基上生长的大肠杆菌含有抗草甘膦基因．
（4）B方法未检测到抗草甘膦基因，可能是因为抗除草剂基因在大肠杆菌细胞内表达（转录和翻译） 不正常．利用A方法未检测到抗草甘膦基因，可能是因为该基因文库中含有与已知基因EPSPS序列不同抗草甘膦的基因．
故答案为：
（1）无菌水   梯度稀释
（2）草甘膦   倒置  单菌落
（3）基因探针  引物   分子杂交   PCR   含草甘膦的选择
（4）表达（转录和翻译）  不同

点评 本题重点考查微生物的分离和培养、基因工程的有关知识，要求掌握基因工程的操作步骤及在生产实践中的运用；能够对基因工程中DNA片段的长短进行简单的计算，难度适中．