Question

4．大米中鐵含量極低，科研人員通過基因工程等技術(shù)，培育出了鐵含量較高的轉(zhuǎn)基因水稻，改良了稻米的營養(yǎng)品質(zhì)．圖為培育轉(zhuǎn)基因水稻過程示意圖，請分析回答：

（1）構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒常用的工具酶是限制酶酶和DNA連接酶酶，前者能識別特定的脫氧核苷酸序列并切開相應(yīng)兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵．
（2）獲得鐵結(jié)合蛋白基因有兩條途徑：一是以鐵結(jié)合蛋白基因的mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下，合成互補的單鏈DNA，然后在氨基酸的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因；二是根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的DNA聚合酶序列，推測出相應(yīng)的mRNA序列，然后按照堿基因補配對原則，推測其DNA的堿基序列，再通過化學(xué)方法合成所需基因．為了獲得大量的鐵結(jié)合蛋白基因，常用PCR技術(shù)進行擴增．
（3）將鐵結(jié)合蛋白基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法法，就可以使目的基因進入水稻細胞．
（4）為了檢測轉(zhuǎn)基因水稻的培育是否成功，應(yīng)檢測轉(zhuǎn)基因水稻種子中鐵含量．

Answer 1

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，潮霉素抗性基因為標(biāo)記基因；將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入受體細胞的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；將開花后未成熟的胚進行植物組織培養(yǎng)，脫分化形成愈傷組織，作為受體細胞，最終培育形成轉(zhuǎn)基因水稻，過程中需要生長素和細胞分裂素進行調(diào)節(jié)．

解答 解：（1）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，其中限制酶能夠識別特定的脫氧核苷酸序列并切開相應(yīng)兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵．
（2）獲得鐵結(jié)合蛋白基因有兩條途徑：一是以鐵結(jié)合蛋白基因的mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下，合成互補的單鏈DNA，然后在氨基酸 的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因；二是根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的DNA聚合酶序列，推測出相應(yīng)的mRNA序列，然后按照堿基因補配對原則，推測其DNA的堿基序列，再通過化學(xué)方法合成所需基因．獲取該基因后常用PCR技術(shù)進行擴增．
（3）將外源基因?qū)�入植物體內(nèi)用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．
（4）該基因工程的目的基因為鐵結(jié)合蛋白基因，因此檢測培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達到，需要檢測轉(zhuǎn)基因水稻種子中鐵含量．
故答案為：
（1）限制酶   DNA連接酶   磷酸二酯鍵
（2）逆轉(zhuǎn)錄  DNA聚合酶   氨基酸  PCR 
（3）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法
（4）種子中鐵含量

點評 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、獲取信息以及識圖分析能力和運用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力．