Question

4．大米中铁含量极低，科研人员通过基因工程等技术，培育出了铁含量较高的转基因水稻，改良了稻米的营养品质．图为培育转基因水稻过程示意图，请分析回答：

（1）构建重组Ti质粒常用的工具酶是限制酶酶和DNA连接酶酶，前者能识别特定的脱氧核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键．
（2）获得铁结合蛋白基因有两条途径：一是以铁结合蛋白基因的mRNA为模板，在逆转录酶的催化下，合成互补的单链DNA，然后在氨基酸的作用下合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的DNA聚合酶序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基因补配对原则，推测其DNA的碱基序列，再通过化学方法合成所需基因．为了获得大量的铁结合蛋白基因，常用PCR技术进行扩增．
（3）将铁结合蛋白基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌转化法法，就可以使目的基因进入水稻细胞．
（4）为了检测转基因水稻的培育是否成功，应检测转基因水稻种子中铁含量．

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：（1）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，其中限制酶能够识别特定的脱氧核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键．
（2）获得铁结合蛋白基因有两条途径：一是以铁结合蛋白基因的mRNA为模板，在逆转录酶的催化下，合成互补的单链DNA，然后在氨基酸 的作用下合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的DNA聚合酶序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基因补配对原则，推测其DNA的碱基序列，再通过化学方法合成所需基因．获取该基因后常用PCR技术进行扩增．
（3）将外源基因导入植物体内用农杆菌转化法．
（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）限制酶   DNA连接酶   磷酸二酯键
（2）逆转录  DNA聚合酶   氨基酸  PCR 
（3）农杆菌转化法
（4）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．