Question

1．我们日常吃的大米中铁含量极低，科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，改良了稻米的营养品质．如图为培育转基因水稻过程示意图，请回答：

（1）在上述工程中，铁结合蛋白基因称为目的基因，获取该基因后常用PCR技术进行扩增．铁结合蛋白基因要正常表达，它的首端必须有RNA聚合酶识别和结合的部位．
（2）构建重组Ti质粒时，通常要用同种限制酶分别切割含目的基因的DNA片段和质粒．可以用Ca²⁺处理农杆菌，使其成为感受态细胞，从而将重组Ti质粒导入农杆菌．
（3）图中开花后水稻未成熟的胚经过脱分化过程形成愈伤组织；开花后水稻未成熟的胚能培养成水稻植株，体现了植物细胞的全能性．培养基2中应加入潮霉素以筛选出含有重组Ti质粒的愈伤组织．
（4）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的铁含量．

Answer 1

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．

解答 解：（l）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）．为了培育出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻，所以铁结合蛋白基因称为目的基因，获取该基因后常用PCR技术进行扩增．铁结合蛋白基因要正常表达，它的首端必须有启动子，启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位．
（2）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．
（3）图中开花后水稻未成熟的胚经过脱分化过程形成愈伤组织；开花后水稻未成熟的胚能培养成水稻植株，体现了植物细胞的全能性．质粒上的标记基因为潮霉素抗性基因，因此通过培养基2加入潮霉素的筛选培养，可以获得含有重组质粒的愈伤组织．
（4）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）目的基因　     PCR     RNA聚合酶
（2）同种限制酶  　   Ca²⁺
（3）脱分化        植物细胞的全能性     潮霉素
（4）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．