Question

9．我國(guó)科學(xué)家成功克隆了控制水稻理想株型的關(guān)鍵多效基因IPA1．研究發(fā)現(xiàn)，基因IPA1發(fā)生突變后，會(huì)使水稻穗粒數(shù)和千粒重（以克表示的一千粒種子的重量）增加，同時(shí)莖稈變得粗壯，增加了抗倒伏能力．實(shí)驗(yàn)顯示，將突變后的IPA1基因?qū)�入常�?guī)水稻品種，可以使其產(chǎn)量增加10%以上．如圖表示該水稻新品種的簡(jiǎn)易培育流程，據(jù)圖回答：

（1）如圖所示流程中步驟①是實(shí)驗(yàn)所用技術(shù)的核心步驟．此步驟使突變的IPA1基因和Ti質(zhì)粒構(gòu)成重組質(zhì)粒．該步驟需用到的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶．
（2）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌之前，常用氯化鈣（CaCl₂或Ca²⁺）處理該細(xì)菌，以增加該細(xì)菌的通透性．為了確定突變的IPA1基因是否插入水稻胚細(xì)胞的染色體DNA，可用DNA分子雜交法技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)．
（3）每個(gè)含突變基因IPA1的重組質(zhì)粒中至少含1個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)．
（4）④過(guò)程得到水稻新品種植株應(yīng)用的主要生物技術(shù)是植物組織培養(yǎng)，原理是植物細(xì)胞的全能性．
（5）從變異類(lèi)型上分析，該水稻新品種的新性狀的出現(xiàn)應(yīng)該屬于可遺傳變異中的基因重組．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示表示水稻新品種的簡(jiǎn)易培育流程，其中①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程；②表示將重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌的過(guò)程；③表示采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入水稻胚�?xì)胞的過(guò)程；④表示采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將轉(zhuǎn)基因細(xì)胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因水稻新品種．

解答 解：（1）步驟①為基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，過(guò)程需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子獲得突變的IPA1基因和運(yùn)載體Ti質(zhì)粒，還需要用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組質(zhì)粒．
（2）當(dāng)受體細(xì)胞是微生物細(xì)胞時(shí)，采常用氯化鈣處理，以增加細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性，讓其成為易于吸收周?chē)�環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)細(xì)胞，以利于重組質(zhì)粒導(dǎo)入．為了確定突變的IPA1基因是否插入水稻胚細(xì)胞的染色體DNA，可用DNA分子雜交法．
（3）每個(gè)含突變基因IPA1的重組質(zhì)粒中至少含1個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)．
（4）④表示采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將轉(zhuǎn)基因細(xì)胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因水稻植株，該技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性．
（5）轉(zhuǎn)基因水稻的培育采用了基因工程技術(shù)，該技術(shù)的原理是基因重組．
故答案為：
（1）①突變的IPA1基因    Ti質(zhì)粒      限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶
（2）氯化鈣（CaCl₂或Ca²⁺）   DNA分子雜交法 
（3）1
（4）植物組織培養(yǎng) 植物細(xì)胞的全能性 
（5）基因重組

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因水稻的培育流程圖，考查基因工程、植物組織培養(yǎng)等知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理、工具及操作步驟，能準(zhǔn)確判斷圖中各步驟的名稱；識(shí)記植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理、過(guò)程及條件，能結(jié)合圖中信息答題．