Question

我們日常吃的大米中鐵含量極低，科研人員通過基因工程等技術，培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉基因水稻，改良了稻米的營養(yǎng)品質．圖為培育轉基因水稻過程示意圖，請分析回答：

（1）鐵結合蛋白基因來自菜豆，且基因的脫氧核苷酸序列已知，可以用

 

法獲得此目的基因或用

 

擴增目的基因．
（2）構建重組Ti質粒時，通常要用

 

分別切割

 

．將重組Ti質粒轉入農桿菌時，可以用

 

處理農桿菌，使重組Ti質粒易于導入．
（3）將含有重組Ti質粒的農桿菌與水稻愈傷組織共同培養(yǎng)時，通過培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得

 

；培養(yǎng)基3與培養(yǎng)基2的區(qū)別是

 

．檢測培育轉基因水稻的目的是否達到，需要檢測轉基因水稻

 

．
（4）為研究外源基因的遺傳方式，將To代植株上收獲的種子種植成T1代株系，檢測各單株的潮霉素抗性．在檢測的多數(shù)T1代株系內，抗潮霉素植株與潮霉素敏感植株的比例為3：1，此結果說明外源基因的遺傳符合

 

．有少數(shù)T1代株系的所有植株都表現(xiàn)為對潮霉素敏感，但其體內能檢測到鐵結合蛋白基因，造成這一結果最可能的原因是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的應用,基因的分離規(guī)律的實質及應用

專題：

分析：據(jù)圖分析，重組Ti質粒中鐵結合蛋白基因稱為目的基因，潮霉素抗性基因為標記基因；將重組Ti質粒導入受體細胞的方法是農桿菌轉化法；將開花后未成熟的胚進行植物組織培養(yǎng)，脫分化形成愈傷組織，作為受體細胞，最終培育形成轉基因水稻，過程中需要生長素和細胞分裂素進行調節(jié)．

解答： 解：（l）獲取目的基因的方法有三種：①從基因文庫中獲取 ②利用PCR技術擴增 ③人工合成（化學合成）．如果基因的脫氧核苷酸序列已知，可以用化學合成法獲得此目的基因，再用PCR技術進行擴增．
（2）構建重組質粒的過程中，通常要用同一種限制酶分別切割質粒和含目的基因的DNA片段，使它們產生相同的黏性末端，然后再用DNA連接酶連接成重組質粒．將重組Ti質粒轉入農桿菌時，可以用CaCl₂溶液處理農桿菌成為感受態(tài)細胞，易于重組Ti質粒導入．
（3）質粒上的標記基因為潮霉素抗性基因，因此通過培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得含有重組質粒的愈傷組織．培養(yǎng)基3與培養(yǎng)基2的區(qū)別是生長素和細胞分裂素的濃度比例不同．檢測培育轉基因水稻的目的是否達到，需要檢測轉基因水稻成熟種子中鐵含量．
（4）細胞導入目的基因后，可將該細胞認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，此結果說明外源基因的遺傳符合基因的分離定律．如果體內能檢測到鐵結合蛋白基因，而表現(xiàn)為對潮霉素敏感，最有可能的就是潮霉素抗性基因沒有表達或者潮霉素抗性基因丟失．
故答案為：（1）化學合成  PCR   
（2）限制性核酸內切酶     含目的基因的DNA片段和質粒  CaCL₂  
（3）含有重組質粒（有潮霉素抗性）的愈傷組織    生長素和細胞分裂素的濃度比例  成熟種子中鐵含量   
（4）基因分離   潮霉素抗性基因沒有表達（或“潮霉素抗性基因丟失”）

點評：本題考查基因工程中培育轉基因水稻的相關知識，意在考查學生理解的知識要點、獲取信息以及識圖分析能力和運用所學知識分析問題、解決問題的能力．