Question

【題目】我們?nèi)粘３缘拇竺字需F含量極低，科研人員通過(guò)基因工程等技術(shù)，培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉(zhuǎn)基因水稻，改良了稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。下圖為培育轉(zhuǎn)基因水稻過(guò)程示意圖，請(qǐng)分析回答。

（1）鐵結(jié)合蛋白基因來(lái)自菜豆，可通過(guò)PCR擴(kuò)增獲取，如果該基因______________________已知且比較小，還可用化學(xué)方法直接人工合成。

（2）構(gòu)件重組Ti質(zhì)粒時(shí)，通常先要用同種限制酶分別切割________________________________。將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌時(shí)，可以用_________________處理農(nóng)桿菌，使重組Ti質(zhì)粒易于導(dǎo)入。

（3）將含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與水稻愈傷組織共同培養(yǎng)時(shí)，通過(guò)培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得___________________；培養(yǎng)基2中需要添加________________________。檢測(cè)培育轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，需要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因稻米__________________。

（4）為研究外源基因的遺傳方式，將T0代植株上收獲的種子種植成T1代株系，檢測(cè)個(gè)單株的潮霉素抗性。在檢測(cè)的多數(shù)T1帶株系內(nèi)，抗潮霉素植株與潮霉素敏感植株的比例為3：1，此結(jié)果說(shuō)明外源基因的遺傳符合_______________________________。少數(shù)T1代株系的所有植株都表現(xiàn)為對(duì)潮霉素敏感，但其體內(nèi)能檢測(cè)到鐵結(jié)合蛋白基因，造成這一結(jié)果最可能的原因是_______________________________________。

Answer 1

【答案】脫氧核糖核酸（或堿基）序列 含目的基因的DNA片斷和質(zhì)粒 Ca2+（氯化鈣） 含有重組質(zhì)粒（或者鐵結(jié)合蛋白基因）的愈傷組織 潮霉素 鐵的含量 （基因的）分離定律 潮霉素抗性基因沒(méi)有表達(dá)

【解析】

據(jù)圖重組Ti質(zhì)粒中鐵結(jié)合蛋白基因稱為目的基因，潮霉素抗性基因?yàn)闃?biāo)記基因；將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；將開(kāi)花后未成熟的胚進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，脫分化形成愈傷組織，作為受體細(xì)胞，最終培育形成轉(zhuǎn)基因水稻，過(guò)程中需要生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（l）如果基因的脫氧核苷酸序列已知，可以用化學(xué)合成法獲得此目的基因，再用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。

（2）構(gòu)建重組質(zhì)粒的過(guò)程中，通常要用同一種限制酶分別切割質(zhì)粒和含目的基因的DNA片段，使它們產(chǎn)生相同的黏性末端，然后再用DNA連接酶連接成重組質(zhì)粒；

將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時(shí)，可以用CaCl2溶液處理農(nóng)桿菌成為感受態(tài)細(xì)胞，易于重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入。

（3）質(zhì)粒上的標(biāo)記基因?yàn)槌泵顾乜剐曰�因，因此通過(guò)在培養(yǎng)基2中添加潮霉素進(jìn)行篩選培養(yǎng)，可以獲得含有重組質(zhì)粒的愈傷組織；

由于本實(shí)驗(yàn)的目的是培育高鐵的水稻，所以檢測(cè)培育轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，需要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因稻米鐵的含量。

（4）細(xì)胞導(dǎo)入目的基因后，可將該細(xì)胞認(rèn)為是攜帶目的基因的雜合子，自交后代中，抗潮霉素植株與潮霉素敏感植株的比例為3∶1，此結(jié)果說(shuō)明外源基因的遺傳符合基因的分離定律。

如果體內(nèi)能檢測(cè)到鐵結(jié)合蛋白基因，而表現(xiàn)為對(duì)潮霉素敏感，最有可能的就是潮霉素抗性基因沒(méi)有表達(dá)。