Question

7．如图为含铁量较髙转基因水稻的培育过程示意图，请分析回答：

（1）铁结合蛋白基因来自菜豆，若利用菜豆细胞内形成的mRNA通过逆转录过程形成cD-NA，将这些cDNA用限制酶处理后储存在受体菌群体内，这些受体菌群被称为菜豆的cDNA文库（或部分基因文库）．除了通过上述方法可以获取铁结合蛋白基因外，还可以通过化学合成的方法获取铁结合蛋白基因，其前提条件是该基因比较小且（脱氧）核苷酸序列已知•
（2）选择Ti质粒作为运载体的优点是：Ti质粒上的T-DNA（可转移DNA）可转移到受体细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达．
（3）构建重组Ti质粒时，通常要用到的两种工具酶是限制酶和DNA连接酶．将重组Ti质粒转人农杆菌时，可以用  
Ca²⁺处理农杆菌，使重组Ti质粒易于导人．完整的重组Ti质粒除图示结构外，还应包括启动子、终止子等．
（4）将含有重组Ti质粒的农杆菌与水稻愈伤组织共同培养时，通过培养基2的筛选培养，可以获得含有重组质粒的愈伤组织，该筛选过程是通过在培养基2中加入潮霉素实现的．培养基3的作用是诱导愈伤组织再分化．检测培育转基因水稻的目的是否达到，可采用抗原-抗体杂交法检测转基因水稻种子中是否含有铁结合蛋白或检测种子中的铁含量．

Answer 1

分析 分析题图：重组Ti质粒中铁结合蛋白基因称为目的基因，潮霉素抗性基因为标记基因；将重组Ti质粒导入受体细胞的方法是农杆菌转化法；将开花后未成熟的胚进行植物组织培养，脱分化形成愈伤组织，作为受体细胞，最终培育形成转基因水稻，过程中需要生长素和细胞分裂素进行调．

解答 解：（1）基因文库是指将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入到受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因．基因文库包括基因组文库和部分基因文库，其中基因组文库包含某种生物所有的基因，而部分基因文库只包含某种生物的部分基因，如：cDNA文库．除了通过上述方法可以获取铁结合蛋白基因外，还可以通过化学合成的方法获取铁结合蛋白基因，其前提条件是该基因比较小且脱氧核苷酸序列已知．
（2）农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上．
（3）构建重组质粒的过程中，通常要用同一种限制酶分别切割质粒和含目的基因的DNA片段，使它们产生相同的黏性末端，然后再用DNA连接酶连接成重组质粒．将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用CaCl₂溶液处理农杆菌，使农杆菌成为感受态，便于重组Ti质粒导入．基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因和标记基因．
（4）质粒上的标记基因为潮霉素抗性基因，因此通过培养基2的筛选培养，可以获得含有重组质粒的愈伤组织．愈伤组织再分化形成植株过程中需要加入生长素和细胞分裂素，生长素比例高时可促进生的分化，细胞分裂素比例高时可促进芽的分化，因此培养基3的作用是诱导愈伤组织再分化．检测目的基因是否表达，可采用抗原-抗体杂交技术．
故答案为：
（1）cDNA文库（或部分基因文库）     该基因比较小且（脱氧）核苷酸序列已知  
（2）T-DNA（可转移DNA）     染色体DNA  
（3）限制酶和DNA连接酶       Ca²⁺    启动子、终止子  
（4）潮霉素     诱导愈伤组织再分化      抗原-抗体杂交

点评 本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的操作步骤，掌握各步骤中的相关细节，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题．