Question

如图为含铁量较高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 cDNA，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

 

．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

 

．
（2）构建重组Ti质粒时，通常要用同种限制性核酸内切酶分别切割

 

，该酶作用的部位为

 

（填化学键名）．将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用

 

处理农杆菌，使重组Ti质粒易于导入．完整的重组Ti质粒除图示结构外，还应包括

 

等．
（3）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

 

，该筛选过程是通过在培养基2中加入

 

实现的．培养基3与培养基2的区别是

 

．检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：据图分析，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节．
基因工程的一般操作步骤有：目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达．获取目的基因的方法有三种：①从基因文库中获取 ②利用PCR技术扩增 ③人工合成（化学合成）．

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的脱氧核苷酸序列已知．
（2）限制酶的作用部位为磷酸二酯键．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，使农杆菌属于感受态，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．
（3）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与培养基2的区别是生长素和细胞分裂素的浓度比例不同．该基因工程的目的基因为铁结合蛋白基因，因此检测培育转基因水稻的目的是否达到，需要检测转基因水稻种子中铁含量．
故答案为：
（1）cDNA文库或部分基因文库   该基因的脱氧核苷酸序列已知
（2）含目的基因的DNA片段和质粒    磷酸二酯键  Ca²⁺启动子、终止子
（3）含有重组质粒（有潮霉素抗性）的愈伤组织     潮霉素
生长素和细胞分裂素的浓度比例  （成熟）种子中铁含量

点评：本题考查基因工程中培育转基因水稻的相关知识，意在考查学生理解的知识要点、获取信息以及识图分析能力和运用所学知识分析问题、解决问题的能力．