Question

如圖為含鐵量較高轉(zhuǎn)基因水稻的培育過程示意圖，請分析回答：

（1）鐵結(jié)合蛋白基因來自菜豆，若利用菜豆細(xì)胞內(nèi)形成的mRNA通過逆轉(zhuǎn)錄過程形成 cDNA，將這些cDNA用限制酶處理后儲存在受體菌群體內(nèi)，這些受體菌群被稱為菜豆的

 

．除了通過上述方法可以獲取鐵結(jié)合蛋白基因外，還可以通過化學(xué)合成的方法獲取鐵結(jié)合蛋白基因，其前提條件是

 

．
（2）構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時(shí)，通常要用同種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割

 

，該酶作用的部位為

 

（填化學(xué)鍵名）．將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時(shí)，可以用

 

處理農(nóng)桿菌，使重組Ti質(zhì)粒易于導(dǎo)入．完整的重組Ti質(zhì)粒除圖示結(jié)構(gòu)外，還應(yīng)包括

 

等．
（3）將含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與水稻愈傷組織共同培養(yǎng)時(shí)，通過培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得

 

，該篩選過程是通過在培養(yǎng)基2中加入

 

實(shí)現(xiàn)的．培養(yǎng)基3與培養(yǎng)基2的區(qū)別是

 

．檢測培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到，需要檢測轉(zhuǎn)基因水稻

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：據(jù)圖分析，重組Ti質(zhì)粒中鐵結(jié)合蛋白基因稱為目的基因，潮霉素抗性基因?yàn)闃?biāo)記基因；將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；將開花后未成熟的胚進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，脫分化形成愈傷組織，作為受體細(xì)胞，最終培育形成轉(zhuǎn)基因水稻，過程中需要生長素和細(xì)胞分裂素進(jìn)行調(diào)節(jié)．
基因工程的一般操作步驟有：目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、目的基因的檢測與表達(dá)．獲取目的基因的方法有三種：①從基因文庫中獲取 ②利用PCR技術(shù)擴(kuò)增 ③人工合成（化學(xué)合成）．

解答： 解：（1）基因文庫是指將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入到受體菌的群體中儲存，各個(gè)受體菌分別含有這種生物的不同基因．基因文庫包括基因組文庫和部分基因文庫．其中基因組文庫包含某種生物所有的基因，而部分基因文庫只包含某種生物的部分基因，如：cDNA文庫．除了通過上述方法可以獲取鐵結(jié)合蛋白基因外，還可以通過化學(xué)合成的方法獲取鐵結(jié)合蛋白基因，其前提條件是該基因的脫氧核苷酸序列已知．
（2）限制酶的作用部位為磷酸二酯鍵．構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，通常要用同一種限制酶分別切割質(zhì)粒和含目的基因的DNA片段，使它們產(chǎn)生相同的黏性末端，然后再用DNA連接酶連接成重組質(zhì)粒．將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時(shí)，可以用CaCl₂溶液處理農(nóng)桿菌，使農(nóng)桿菌屬于感受態(tài)，便于重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入．基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因．
（3）質(zhì)粒上的標(biāo)記基因?yàn)槌泵顾乜剐曰�因，因此通過培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得含有重組質(zhì)粒的愈傷組織．愈傷組織再分化形成植株過程中需要加入生長素和細(xì)胞分裂素，生長素比例高時(shí)可促進(jìn)生的分化，細(xì)胞分裂素比例高時(shí)可促進(jìn)芽的分化，因此培養(yǎng)基3與培養(yǎng)基2的區(qū)別是生長素和細(xì)胞分裂素的濃度比例不同．該基因工程的目的基因?yàn)殍F結(jié)合蛋白基因，因此檢測培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到，需要檢測轉(zhuǎn)基因水稻種子中鐵含量．
故答案為：
（1）cDNA文庫或部分基因文庫   該基因的脫氧核苷酸序列已知
（2）含目的基因的DNA片段和質(zhì)粒    磷酸二酯鍵  Ca²⁺啟動(dòng)子、終止子
（3）含有重組質(zhì)粒（有潮霉素抗性）的愈傷組織     潮霉素
生長素和細(xì)胞分裂素的濃度比例  （成熟）種子中鐵含量

點(diǎn)評：本題考查基因工程中培育轉(zhuǎn)基因水稻的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生理解的知識要點(diǎn)、獲取信息以及識圖分析能力和運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力．