Question

3．我国科学家成功克隆了控制水稻理想株型的关键多效基因IPA1．研究发现，基因IPA1发生突变后，会使水稻穗粒数和千粒重（以克表示的一千粒种子的重量）增加，同时茎秆变得粗壮，增加了抗倒伏能力．实验显示，将突变后的IPA1基因导入常规水稻品种，可以使其产量增加10%以上．如图表示该水稻新品种的简易培育流程，据图回答：

（1）如图所示流程中步骤①是实验所用技术的核心步骤．此步骤使突变的IPA1基因和Ti质粒构成重组DNA（重组质粒），常用的工具酶是限制酶、DNA连接酶．
（2）若要在体外扩增IPA1基因可采用PCR技术．标准的PCR过程分为三个步骤，第一步是“变性”，这一步骤如果发生在细胞内，是在解旋酶的作用下完成的；第二步是退火；第三步是“延伸”，需要用到Taq（或热稳定DNA聚合酶） 酶．
（3）④过程应用的主要生物技术是植物组织培养．
（4）从变异类型上分析，该水稻的新性状应该属于可遗传变异中的基因重组．

Answer 1

分析 分析题图：图示表示水稻新品种的简易培育流程，其中①表示基因表达载体的构建过程；②表示将重组质粒导入土壤农杆菌的过程；③表示采用农杆菌转化法将目的基因导入水稻胚细胞的过程；④表示采用植物组织培养技术将转基因细胞培养成转基因水稻新品种．

解答 解：（1）如图所示流程中步骤①基因表达载体的构建是实验所用技术的核心步骤．此步骤使突变的IPA1基因和Ti质粒构成重组DNA（重组质粒），常用的工具酶是限制酶、DNA连接酶．
（2）标准的PCR过程分为三个步骤，第一步是“变性”即解旋，这一步骤如果发生在细胞内，是在解旋酶的作用下完成的；第二步是退火；第三步是“延伸”，需要用到Taq  （或热稳定DNA聚合酶） 酶．
（3）④表示采用植物组织培养技术将转基因细胞培养成转基因水稻新品种．
（4）转基因水稻的培育采用了基因工程技术，该技术的原理是基因重组．
故答案为：
（1）突变的IPA1基因    Ti质粒       重组DNA （重组质粒）    限制酶   DNA连接酶
（2）解旋酶      Taq  （或热稳定DNA聚合酶）
（3）植物组织培养
（4）基因重组

点评 本题结合转基因水稻的培育流程图，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、工具及操作步骤，能准确判断图中各步骤的名称；识记植物组织培养技术的原理、过程及条件，能结合图中信息答题．