微生物及基因工程据统计.维生素A缺乏每年导致67万名五岁以下儿童死亡．因此科学家研发了一种通过基因工程使得稻米的食用部分胚乳含有维生素A的前体--胡萝卜素的大米.胡萝卜素在人体内会转化成维生素A.可以缓解人体维生素A缺乏．这种大米因胡萝卜素含量极高因而呈现金黄色.被称为“黄金大米．黄金大米的制作过程应用了根癌农杆菌介导法� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

微生物及基因工程据统计，维生素A缺乏每年导致67万名五岁以下儿童死亡．因此科学家研发了一种通过基因工程使得稻米的食用部分胚乳含有维生素A的前体--胡萝卜素的大米，胡萝卜素在人体内会转化成维生素A，可以缓解人体维生素A缺乏．这种大米因胡萝卜素含量极高因而呈现金黄色，被称为“黄金大米”．黄金大米的制作过程应用了根癌农杆菌介导法进行转基因操作，将能够合成胡萝卜素的酶的基因重组后导入大米的基因组中，具体原理如图1所示．

（1）图1原理中X表示

；Y过程表示

．
（2）图1中Z过程需要用到的植物激素是

（多选）
A．生长激素 B．细胞分裂素 C．赤霉素 D．脱落酸 E．乙烯 F．吲哚乙酸
根癌农杆菌介导法转基因需要利用根癌农杆菌的Ti质粒完成，如图是Ti质粒的具体组成．（T-DNA区大小约17kb）
（3）若将图3质粒用限制酶I与限制酶II进行完全酶切（各个片段大小不一致），并用凝胶电泳分离酶切后的片段，则电泳结果应为如图4（箭头为电泳方向）中的

．将胡萝卜素基因整合进入Ti质粒时，使用限制酶II进行酶切后进行连接，当整合后的Ti质粒进入农杆菌后，需要对农杆菌进行培养，下表为培养农杆菌用的YEB培养基．

牛肉膏	酵母膏	蛋白胨	蔗糖	MgSO₄?7H₂O	水	琼脂	pH
5g	1g	5g	5g	0.4g	1L	15g	7.4

（4）据表分析农杆菌的同化作用类型为

型．
（5）该培养基从物理形态上分应属于

培养基．培养基配制完成后需要进行高压蒸汽灭菌，其条件是

．
（6）由表中可知，该培养基含有下列营养成分中的

（多选）
A．碳源 B．氮源 C．无机盐 D．生长因子
（7）为了筛选符合条件的农杆菌，可以在培养基中加入卡那霉素进行筛选．则可以在此培养基中生存的农杆菌类型为

．

（8）根癌农杆菌介导法转基因原理如图5所示．当植物受伤时会产生一种信号分子，该信号会作用于农杆菌细胞表面的

．试分析接受信号分子后农杆菌将T-DNA导入植物细胞的过程：

．

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取； ②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定．
基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，其组成为：目的基因+启动子+终止子+标记基因．
分子水平上的检测：
①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术
②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术
③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术

解答： 解：（1）图1原理中X表示通过构建基因表达载体形成的重组质粒；Y过程表示将重组质粒导入农杆菌．
（2）图1中Z过程表示植物组织培养，需要用到的植物激素是生长素和细胞分裂素．
（3）由于T-DNA区大小约17kb，所以将图3质粒用限制酶I与限制酶II进行完全酶切（各个片段大小不一致），并用凝胶电泳分离酶切后的片段，则电泳结果应为如图4中的A．
（4）据表分析，由于培养农杆菌用的YEB培养基有牛肉膏、蛋白胨和蔗糖等有机碳源，所以农杆菌的同化作用类型为异养型．
（5）由于培养农杆菌用的YEB培养基中加入了琼脂，所以该培养基从物理形态上分应属于固体培养基．培养基配制完成后需要进行高压蒸汽灭菌，其条件是1.05kg/cm²，121℃，15～30min．
（6）培养农杆菌用的YEB培养基中营养成分有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子．
（7）由于质粒中含有卡那霉素抗性基因，所以在培养基中加入卡那霉素进行筛选，结果可以在此培养基中生存的农杆菌类型为导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌．
（8）根癌农杆菌介导法转基因原理如图5所示．当植物受伤时会产生一种信号分子，该信号会作用于农杆菌细胞表面的受体．
接受信号分子后农杆菌将T-DNA导入植物细胞的过程为：
①激活vir区表达蛋白装配成通道复合体．
②激活vir区表达蛋白以诱导T-DNA区形成T复合体通过通道复合体进入植物细胞后整合进入植物基因组DNA．
故答案为：
（1）重组质粒      重组质粒导入农杆菌
（2）BF
（3）A
（4）异养
（5）固体      1.05kg/cm²，121℃，15～30min
（6）ABCD
（7）导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌
（8）受体      ①激活vir区表达蛋白装配成通道复合体．②激活vir区表达蛋白以诱导T-DNA区形成T复合体通过通道复合体进入植物细胞后整合进入植物基因组DNA

点评：本题考查了基因工程的相关知识，要求考生能够识记基因工程的操作步骤，识记PCR技术的步骤以及利用的热稳定性的DNA聚合酶；识记基因表达载体的组成；识记目的基因的检测与鉴定的相关知识．