Question

1．我們日常吃的大米中鐵含量極低，科研人員通過基因工程等技術，培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉基因水稻，改良了稻米的營養品質．如圖為培育轉基因水稻過程示意圖，請回答：

（1）在上述工程中，鐵結合蛋白基因稱為目的基因，獲取該基因后常用PCR技術進行擴增．鐵結合蛋白基因要正常表達，它的首端必須有RNA聚合酶識別和結合的部位．
（2）構建重組Ti質粒時，通常要用同種限制酶分別切割含目的基因的DNA片段和質粒．可以用Ca²⁺處理農桿菌，使其成為感受態細胞，從而將重組Ti質粒導入農桿菌．
（3）圖中開花后水稻未成熟的胚經過脫分化過程形成愈傷組織；開花后水稻未成熟的胚能培養成水稻植株，體現了植物細胞的全能性．培養基2中應加入潮霉素以篩選出含有重組Ti質粒的愈傷組織．
（4）檢測培育轉基因水稻的目的是否達到，需要檢測轉基因水稻種子中的鐵含量．

Answer 1

分析 據圖分析，重組Ti質粒中鐵結合蛋白基因稱為目的基因，潮霉素抗性基因為標記基因；將重組Ti質粒導入受體細胞的方法是農桿菌轉化法；將開花后未成熟的胚進行植物組織培養，脫分化形成愈傷組織，作為受體細胞，最終培育形成轉基因水稻，過程中需要生長素和細胞分裂素進行調節．

解答 解：（l）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技術擴增 ③人工合成（化學合成）．為了培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉基因水稻，所以鐵結合蛋白基因稱為目的基因，獲取該基因后常用PCR技術進行擴增．鐵結合蛋白基因要正常表達，它的首端必須有啟動子，啟動子是RNA聚合酶識別和結合的部位．
（2）構建重組質粒的過程中，通常要用同一種限制酶分別切割質粒和含目的基因的DNA片段，使它們產生相同的黏性末端，然后再用DNA連接酶連接成重組質粒．將重組Ti質粒轉入農桿菌時，可以用CaCl₂溶液處理農桿菌，使農桿菌屬于感受態，便于重組Ti質粒導入．
（3）圖中開花后水稻未成熟的胚經過脫分化過程形成愈傷組織；開花后水稻未成熟的胚能培養成水稻植株，體現了植物細胞的全能性．質粒上的標記基因為潮霉素抗性基因，因此通過培養基2加入潮霉素的篩選培養，可以獲得含有重組質粒的愈傷組織．
（4）該基因工程的目的基因為鐵結合蛋白基因，因此檢測培育轉基因水稻的目的是否達到，需要檢測轉基因水稻種子中鐵含量．
故答案為：
（1）目的基因　     PCR     RNA聚合酶
（2）同種限制酶  　   Ca²⁺
（3）脫分化        植物細胞的全能性     潮霉素
（4）鐵含量

點評 本題考查基因工程中培育轉基因水稻的相關知識，意在考查學生理解的知識要點、獲取信息以及識圖分析能力和運用所學知識分析問題、解決問題的能力．