Question

4．大米中鐵含量極低，科研人員通過(guò)基因工程等技術(shù)，培育出了鐵含量較高的轉(zhuǎn)基因水稻，改良了稻米的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)．圖為培育轉(zhuǎn)基因水稻過(guò)程示意圖，請(qǐng)分析回答：

（1）構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒常用的工具酶是限制酶酶和DNA連接酶酶，前者能識(shí)別特定的脫氧核苷酸序列并切開相應(yīng)兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵．
（2）獲得鐵結(jié)合蛋白基因有兩條途徑：一是以鐵結(jié)合蛋白基因的mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下，合成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在氨基酸的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因；二是根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的DNA聚合酶序列，推測(cè)出相應(yīng)的mRNA序列，然后按照堿基因補(bǔ)配對(duì)原則，推測(cè)其DNA的堿基序列，再通過(guò)化學(xué)方法合成所需基因．為了獲得大量的鐵結(jié)合蛋白基因，常用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增．
（3）將鐵結(jié)合蛋白基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法法，就可以使目的基因進(jìn)入水稻細(xì)胞．
（4）為了檢測(cè)轉(zhuǎn)基因水稻的培育是否成功，應(yīng)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因水稻種子中鐵含量．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析，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)．

解答 解：（1）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，其中限制酶能夠識(shí)別特定的脫氧核苷酸序列并切開相應(yīng)兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵．
（2）獲得鐵結(jié)合蛋白基因有兩條途徑：一是以鐵結(jié)合蛋白基因的mRNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下，合成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在氨基酸 的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因；二是根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的DNA聚合酶序列，推測(cè)出相應(yīng)的mRNA序列，然后按照堿基因補(bǔ)配對(duì)原則，推測(cè)其DNA的堿基序列，再通過(guò)化學(xué)方法合成所需基因．獲取該基因后常用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增．
（3）將外源基因?qū)�入植物體內(nèi)用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．
（4）該基因工程的目的基因?yàn)殍F結(jié)合蛋白基因，因此檢測(cè)培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到，需要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因水稻種子中鐵含量．
故答案為：
（1）限制酶   DNA連接酶   磷酸二酯鍵
（2）逆轉(zhuǎn)錄  DNA聚合酶   氨基酸  PCR 
（3）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法
（4）種子中鐵含量

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程中培育轉(zhuǎn)基因水稻的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生理解的知識(shí)要點(diǎn)、獲取信息以及識(shí)圖分析能力和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．