Question

16．2009年10月，我国自主研发的转基因抗虫水稻“华恢1号”获得农业部颁发的安全证书．如图1表示该抗虫水稻主要培育流程，据图回答：

（1）④过程应用的主要生物技术是植物组织培养．
（2）杀虫基因（crylA）是人们根据几种Bt毒蛋白的分子结构，设计并人工合成的，这属于蛋白质工程技术范畴．
（3）组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造．如图2是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图（示部分基因及部分限制性内切酶作用位点），据图分析：
①人工改造时，要使抗虫基因表达，还应插入启动子．
②人工改造时用限制酶Ⅱ处理，其目的是：第一，去除质粒上的tms和tmr（基因），保证T-DNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；第二，使质粒带有单一限制酶作用位点，有利于目的基因（或外源DNA）准确插入．第三，使质粒大小合适，可以提高转化效率等．
③若用限制酶Ⅰ分别切割改造过的理想质粒和带有抗虫基因的DNA分子，并构成重组Ti质粒．分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的水稻胚细胞，观察到的细胞生长的现象是在含卡那霉素的培养基能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长．
（4）若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的粘性末端为$\left.\begin{array}{l}{-CTGCA}\\{-G}\end{array}\right.$，则该酶识别的核苷酸序列是GACGTC．

Answer 1

分析 上图表示的是抗除草剂大豆的形成过程，其中①表示质粒的获取和切割；②是用DNA连接酶连接目的基因和质粒，获得重组质粒；③目的基因导入受体细胞；④表示将受体细胞进行植物组织培养，这一技术利用了植物细胞的全能性，包括2个关键步骤，即利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行脱分化和再分化．

解答 解：（1）如图导入目的基因的受体细胞培养成植株需要用到植物组织培养技术．
（2）生产出自然界没有的蛋白质属于蛋白质工程．
（3）①作为基因工程载体的质粒应该包含：复制原点、限制酶的切割位点、标记基因、启动子和终止子．图中的Ti质粒缺少启动子，所以要使抗虫基因表达，还应插入启动子．
②若用限制酶II处理该质粒，可去除质粒上的tms基因和tmr基因，这样可以保证T-DNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；用限制酶II处理后，该质粒只保留了一个限制酶作用位点，这样有利于目的基因的准确插入．
③用限制酶I分别切割改造过的理想质粒，破环了Ti质粒上的四环素抗性基因，但没有破环卡那霉素抗性基因，所以分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的水稻胚细胞，观察到现象是在含有卡那霉素的培养基上能够生长，而在含四环素的培养基上不能生长．
（4）限制酶识别的核苷酸序列一般是回文序列，所以由黏性末端序列可知该酶识别的核苷酸序列．
故答案为：
（1）植物组织培养  
（2）蛋白质
（3）①启动子    ②tms和tmr    目的基因（或外源DNA）准确插入
③在含卡那霉素的培养基能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长
（4）GACGTC

点评 本题难度适中，属于考纲中识记、理解层次的要求，着重考查了基因工程的步骤、基因表达载体的组成、蛋白质工程等知识，要求考生具有一定的识图分析能力，解题的关键是明确基因工程的过程．