Question

7．如圖為含鐵量較髙轉(zhuǎn)基因水稻的培育過程示意圖，請分析回答：

（1）鐵結(jié)合蛋白基因來自菜豆，若利用菜豆細(xì)胞內(nèi)形成的mRNA通過逆轉(zhuǎn)錄過程形成cD-NA，將這些cDNA用限制酶處理后儲存在受體菌群體內(nèi)，這些受體菌群被稱為菜豆的cDNA文庫（或部分基因文庫）．除了通過上述方法可以獲取鐵結(jié)合蛋白基因外，還可以通過化學(xué)合成的方法獲取鐵結(jié)合蛋白基因，其前提條件是該基因比較小且（脫氧）核苷酸序列已知•
（2）選擇Ti質(zhì)粒作為運(yùn)載體的優(yōu)點(diǎn)是：Ti質(zhì)粒上的T-DNA（可轉(zhuǎn)移DNA）可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上，使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)．
（3）構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時，通常要用到的兩種工具酶是限制酶和DNA連接酶．將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)人農(nóng)桿菌時，可以用  
Ca²⁺處理農(nóng)桿菌，使重組Ti質(zhì)粒易于導(dǎo)人．完整的重組Ti質(zhì)粒除圖示結(jié)構(gòu)外，還應(yīng)包括啟動子、終止子等．
（4）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，該篩選過程是通過在培養(yǎng)基2中加入潮霉素實(shí)現(xiàn)的．培養(yǎng)基3的作用是誘導(dǎo)愈傷組織再分化．檢測培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到，可采用抗原-抗體雜交法檢測轉(zhuǎn)基因水稻種子中是否含有鐵結(jié)合蛋白或檢測種子中的鐵含量．

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)．

解答 解：（1）基因文庫是指將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入到受體菌的群體中儲存，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因．基因文庫包括基因組文庫和部分基因文庫，其中基因組文庫包含某種生物所有的基因，而部分基因文庫只包含某種生物的部分基因，如：cDNA文庫．除了通過上述方法可以獲取鐵結(jié)合蛋白基因外，還可以通過化學(xué)合成的方法獲取鐵結(jié)合蛋白基因，其前提條件是該基因比較小且脫氧核苷酸序列已知．
（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．
（3）構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，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，可以用CaCl₂溶液處理農(nóng)桿菌，使農(nóng)桿菌成為感受態(tài)，便于重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入．基因表達(dá)載體包括啟動子、終止子、目的基因和標(biāo)記基因．
（4）質(zhì)粒上的標(biāo)記基因?yàn)槌泵顾乜剐曰�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(zhì)粒的愈傷組織．愈傷組織再分化形成植株過程中需要加入生長素和細(xì)胞分裂素，生長素比例高時可促進(jìn)生的分化，細(xì)胞分裂素比例高時可促進(jìn)芽的分化，因此培養(yǎng)基3的作用是誘導(dǎo)愈傷組織再分化．檢測目的基因是否表達(dá)，可采用抗原-抗體雜交技術(shù)．
故答案為：
（1）cDNA文庫（或部分基因文庫）     該基因比較小且（脫氧）核苷酸序列已知  
（2）T-DNA（可轉(zhuǎn)移DNA）     染色體DNA  
（3）限制酶和DNA連接酶       Ca²⁺    啟動子、終止子  
（4）潮霉素     誘導(dǎo)愈傷組織再分化      抗原-抗體雜交

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．