Question

12．我們?nèi)粘３缘拇竺字需F含量極低，科研人員通過基因工程等技術(shù)，培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉(zhuǎn)基因水稻，改良了稻米的營養(yǎng)品質(zhì)．如圖為培育轉(zhuǎn)基因水稻過程示意圖，請分析回答．

（1）為了在短時間內(nèi)獲得大量鐵結(jié)合蛋白基因，可以采用PCR技術(shù)．與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制時的解旋過程相比，該技術(shù)的DNA解鏈過程有何不同？不需要解旋酶（寫出一點(diǎn)即可）
（2）構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時，通常先要用（同種）限制酶分別切割含目的基因的DNA片段和質(zhì)粒，以使目的基因能插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA中．將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌時，可以用Ca²⁺（氯化鈣）處理農(nóng)桿菌，使重組Ti質(zhì)粒易于導(dǎo)入．然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的染色體DNA上．
（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，通過培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得含有重組質(zhì)粒的愈傷組織；檢測培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到，需要檢測轉(zhuǎn)基因稻米鐵的含量．

Answer 1

分析 分析題圖：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，過程中需要生長素和細(xì)胞分裂素進(jìn)行調(diào)節(jié)．

解答 解：（1）PCR技術(shù)可在體外大量擴(kuò)增目的基因，因此為了在短時間內(nèi)獲得大量鐵結(jié)合蛋白基因，可以采用PCR技術(shù)．與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制時的解旋過程相比，該技術(shù)的DNA解鏈過程不需要解旋酶，通過高溫變性達(dá)到解旋的目的．
（2）農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上．根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點(diǎn)，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上．構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒的過程中，通常要用同一種限制酶分別切割Ti質(zhì)粒和含目的基因的DNA片段，使以使目的基因能插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA中．將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞時常用用感受態(tài)轉(zhuǎn)化法，即用CaCl₂溶液處理農(nóng)桿菌使之成為感受態(tài)細(xì)胞，易于重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入．然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的染色體DNA上．
（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，通過培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得含有重組質(zhì)粒的愈傷組織．該基因工程的目的基因?yàn)殍F結(jié)合蛋白基因，因此檢測培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到，需要檢測轉(zhuǎn)基因水稻種子中鐵含量．
故答案為：
（1）PCR    不需要解旋酶
（2）（同種）限制酶　    T-DNA　    Ca²⁺（氯化鈣）　 染色體DNA
（3）含有重組質(zhì)粒的愈傷組織　　鐵的含量

點(diǎn)評 本題結(jié)合圖解，考查基因工程的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的操作步驟，掌握各步驟中的相關(guān)細(xì)節(jié)，能正確分析題圖，再結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題．