Question

2．为提高我国稻米的含铁量，通过农杆菌介导将菜豆的铁结合蛋白基因导入了一个高产粳稻品种中，获得了高含铁量转基因水稻株系．如图为培育过程．请分析并回答问题：
（1）获取重组载体用到的“手术刀”是限制酶，②过程通常用农杆菌转化法将重组载体导入愈伤组织细胞．
（2）重组载体中标记基因的作用是检测目的基因是否导入受体细胞．检测目的基因是否转录，需用同位素标记的铁结合蛋白基因作探针．
（3）图中①③④过程须在无菌条件下进行，培养基中除加入营养物质外，还需添加植物激素，作用是促进细胞分裂、生长、分化．
（4）过程④除了用秋水仙素或低温诱导来处理，还可以采用植物体细胞杂交技术，该技术常用的诱导剂是聚乙二醇（PEG）．
（5）上述培育转基因水稻的操作过程中最为核心的步骤是基因表达载体的构建．

Answer 1

分析 分析图解：该转基因水稻的获得过程为：首先获取目的基因即铁结合蛋白基因，然后构建基因表达载体；同时通过①花药离体培养的方法获得愈伤组织；并②将目的基因导入受体细胞，通过③再分化过程培养成为胚状体，最后④利用秋水仙素使细胞的染色体数目加倍，继而培养成转基因植株，再进行目的基因的鉴定．

解答 解：（1）获取重组载体用到的“手术刀”是限制性核酸内切酶．由图可知，②过程通常用农杆菌转化法将重组载体导入愈伤组织细胞．
（2）重组载体中的标记基因的作用是检测目的基因是否导入受体细胞．检测目的基因是否转录，需用同位素标记的铁结合蛋白基因作探针，然后再采用分子杂交法．
（3）图中基因工程的操作以及植物的组织培养过程须在无菌条件下进行，培养基中除加入营养物质外，还需添加植物激素，作用是促进细胞分裂、生长、分化．
（4）由于花药培养出的细胞染色体是体细胞的一般，因此过程④用秋水仙素或低温诱导来处理是为了让细胞的染色体数目加倍，该过程还可以采用植物体细胞杂交技术，该技术常用的诱导剂是聚乙二醇．
（5）上述培育转基因水稻采用了基因工程技术，其核心步骤是基因表达载体的构建．
故答案为：
（1）限制酶    愈伤组织
（2）检测目的基因是否导入受体细胞   同位素标记的铁结合蛋白基因
（3）无菌    促进细胞分裂、生长、分化
（4）植物体细胞杂交   聚乙二醇（PEG）
（5）基因表达载体的构建

点评 本题综合考查了基因工程、细胞工程等有关知识，要求考生能够识记基因工程的操作工具、目的基因导入受体细胞的方法、目的基因检测与鉴定的方法；明确秋水仙素作用的结果；识记植物组织培养过程中植物激素的作用等．