Question

【題目】浮萍是簡(jiǎn)單的單子葉水生漂浮植物，被廣泛應(yīng)用于除草劑的篩選、水環(huán)境污染的修復(fù)；浮萍的淀粉和蛋白含量高而被開發(fā)為生物質(zhì)能和優(yōu)質(zhì)蛋白生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)原料。本研究擬通過在浮萍中過表達(dá)大豆液泡膜抗鹽基因來增強(qiáng)浮萍的抗鹽性，以期獲得能夠應(yīng)用于鹽堿水域生長(zhǎng)，并凈化污水的浮萍株系。

（1）通過分析農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)GUS基因的效率，篩選能進(jìn)行高效的轉(zhuǎn)化的菌種。GUS組織化學(xué)染色是將外植體浸沒于GUS染液中染色。GUS瞬時(shí)表達(dá)率=（有相應(yīng)級(jí)別GUS基因瞬時(shí)表達(dá)的外植體數(shù)/外植體總數(shù)）╳100%。使用不同農(nóng)桿菌對(duì)抗性浮萍愈傷組織的GUS瞬時(shí)表達(dá)率檢測(cè)結(jié)果如下圖，通過檢測(cè)結(jié)果顯示________，因此浮萍遺傳轉(zhuǎn)化確定選用農(nóng)桿菌EHA105。

（2）本實(shí)驗(yàn)使用添加不同濃度乙酰丁香酮的菌液侵染浮萍，據(jù)下圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著____________，侵染效率_________________。乙酰丁香酮濃度為100μmol/L時(shí)，浮萍的侵染效率比乙酰丁香酮濃度為200μmol/L時(shí)高出了_____%。

（3）在農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化過程中，防止農(nóng)桿菌過度生長(zhǎng)是轉(zhuǎn)基因成敗的重要環(huán)節(jié)。植物材料和農(nóng)桿菌共培養(yǎng)結(jié)束后，轉(zhuǎn)化組織需要脫菌培養(yǎng)，需要用抑菌類抗生素抑制農(nóng)桿菌的生長(zhǎng)，以防止農(nóng)桿菌過度生長(zhǎng)對(duì)轉(zhuǎn)化組織產(chǎn)生毒害作用。因此選擇合適的抑菌抗生素和濃度很關(guān)鍵。OD600指的是某種溶液在600nm波長(zhǎng)處的吸光值。吸光值正比于溶液中的吸光物質(zhì)的濃度，通常用于細(xì)菌細(xì)胞密度(OD600)測(cè)量。由上圖可知， _______在低濃條件對(duì)農(nóng)桿菌EHA105有更很好的抑制效果；其最佳濃度都選用300mg/L的原因是_______________。

（4）請(qǐng)總結(jié)如何正確提取坐標(biāo)圖中的信息，以（3）中圖像為例加以說明____________________________________________。

（5）浮萍已被成功用于植物生物反應(yīng)器方面的開發(fā)和生產(chǎn)。植物生物反應(yīng)器是指利用植物細(xì)胞、組織、器官或整株植株，大量生產(chǎn)具有重要功能的蛋白質(zhì)，如抗體、疫苗或次生代謝產(chǎn)物等。與動(dòng)物細(xì)胞和微生物發(fā)酵相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，如植物細(xì)胞具有______，能夠脫分化和再分化。

Answer 1

【答案】農(nóng)桿菌EHA105的侵染效率要高于GV3101和C58C1 乙酰丁香酮濃度的升高 先升高后降低 0.12—0.15 Carb 濃度為300mg/L時(shí)可以完全抑制農(nóng)桿菌EHA105的生長(zhǎng) 分清橫縱坐標(biāo)的信息；找出自變量不同對(duì)因變量的影響 全能性

【解析】

不同農(nóng)桿菌對(duì)抗性浮萍愈傷組織的GUS瞬時(shí)表達(dá)率檢測(cè)結(jié)果圖中，GUS瞬時(shí)表達(dá)效率為：EHA105組＞GV3101組＞C58C1組；使用添加不同濃度乙酰丁香酮的菌液侵染浮萍實(shí)驗(yàn)中，隨著乙酰丁香酮濃度的增加，GUS瞬時(shí)表達(dá)率先上升后下降，在濃度100μM左右GUS瞬時(shí)表達(dá)率最高；（3）圖中，橫坐標(biāo)為濃度，縱坐標(biāo)為OD600，隨著Cef和Carb濃度的增加，OD600值下降，且在低濃度條件下（0-100mg/L），Carb組的OD600下降速率比Cef組快，說明Carb的作用效果比Cef的效果好。

（1）據(jù)圖可知，農(nóng)桿菌EHA105的侵染效率要高于GV3101和C58C1，因此浮萍遺傳轉(zhuǎn)化確定選用農(nóng)桿菌EHA105。。

（2）據(jù)圖可知，隨著乙酰丁香酮濃度的升高，侵染效率先升高后降低；乙酰丁香酮濃度為100μmol/L時(shí)，浮萍的侵染效率約為0.3%，乙酰丁香酮濃度為200μmol/L時(shí)，浮萍的侵染效率約為0.15-0.18%，所以乙酰丁香酮濃度為100μmol/L時(shí)，浮萍的侵染效率比乙酰丁香酮濃度為200μmol/L時(shí)高出了0.12-0.15%。

（3）由上圖可知，在低濃條件Carb對(duì)農(nóng)桿菌EHA105有更很好的抑制效果；濃度為300mg/L時(shí)兩種抗生素都可以完全抑制農(nóng)桿菌EHA105的生長(zhǎng)，所以孢霉素（Cef）和羧芐青霉素（Carb）最佳濃度都可選用300mg/L。

（4）以（3）中圖像為例，正確提取坐標(biāo)圖中的信息時(shí)，需分清橫縱坐標(biāo)的信息，同時(shí)找出自變量不同對(duì)因變量的影響，如（3）圖中，橫坐標(biāo)為濃度，縱坐標(biāo)為OD600，則隨著Cef和Carb濃度的增加，OD600值下降，且在低濃度條件下，Carb的作用效果比Cef的效果好。

（5）植物生物反應(yīng)器是指利用植物細(xì)胞、組織、器官或整株植株，大量生產(chǎn)具有重要功能的蛋白質(zhì)，如抗體、疫苗或次生代謝產(chǎn)物等。與動(dòng)物細(xì)胞和微生物發(fā)酵相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，如植物細(xì)胞具有全能性，能夠脫分化和再分化。