Question

12．正當(dāng)中國各界激烈爭論轉(zhuǎn)基因水稻安全問題之際，在菲律賓首都馬尼拉郊外的一片稻田里，一種被稱為“金色大米”的轉(zhuǎn)基因水稻已經(jīng)悄然收獲．這種轉(zhuǎn)基因大米可以幫助人們補充每天必需的維生素A．由于含有可以生成維生素A的β一胡蘿卜素．它呈現(xiàn)金黃色澤，故稱“金色大米”．“金色大米”的培育流程如圖所示．請回答下列問題．
（已知酶I的識別序列和切點是一G↓ GATCC一．酶II的識別序列和切點是一↓ GATC-）．

（1）圖中a、b所示獲得目的基因的方法是反轉(zhuǎn)錄法，培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中，其核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建．圖中c稱作基因表達(dá)載體（或重組質(zhì)粒，重組DNA分子），它的構(gòu)成除了復(fù)制原點、目的基因外，還必須有啟動子、終止子、標(biāo)記基因等．
（2）據(jù)圖分析，在構(gòu)建c的過程中，目的基因用限制酶 II（限制酶Ⅰ或限制酶Ⅱ）進(jìn)行了切割．檢驗重組載體導(dǎo)入能否成功需要利用基因 I作為標(biāo)記基因．
（3）過程e的理論依據(jù)是植物細(xì)胞的全能性；在該技術(shù)應(yīng)用的過程中，關(guān)鍵步驟是利用含有一定營養(yǎng)和激素的培養(yǎng)基誘導(dǎo)植物細(xì)胞進(jìn)行脫分化和再分化．
（4）若希望該轉(zhuǎn)基因水稻生產(chǎn)的“金色大米”含維生素A含量更高、效果更好，則需要通過蛋白質(zhì)工程手段對合成維生素A的相關(guān)目的基因進(jìn)行設(shè)計．

Answer 1

分析 分析圖解：圖中a表示轉(zhuǎn)錄過程，b表示利用mRNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄合成目的基因，c表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，d表示目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，e是水稻細(xì)胞進(jìn)行植物的組織培養(yǎng)并篩選出符合要求的植株．

解答 解：（1）圖中a表示轉(zhuǎn)錄過程，b表示逆轉(zhuǎn)錄，因此可以看出圖中a、b所示表示通過逆轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因．基因工程操作四步曲中的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建．基因表達(dá)載體的組成包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等．
（2）據(jù)圖分析，目的基因的兩側(cè)有-GGATCC-、-GATC-兩種序列，由于酶I的識別序列和切點是一G↓GATCC一酶II的識別序列和切點是一↓GATC-，因此只能選擇限制酶Ⅱ獲取目的基因．圖中可以看出目的基因插入到基因Ⅱ中，因此檢驗重組載體導(dǎo)入能否成功，需要利用基因I作為標(biāo)記基因．
（3）過程e將水稻細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株運用了細(xì)胞工程中的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，在該技術(shù)應(yīng)用的過程中，關(guān)鍵步驟是利用含有一定營養(yǎng)和激素的培養(yǎng)基誘導(dǎo)植物細(xì)胞進(jìn)行脫分化形成愈傷組織，然后再分化形成植株．
（4）若希望該轉(zhuǎn)基因水稻生產(chǎn)的“金色大米”含維生素A含量更高、效果更好，則需要通過蛋白質(zhì)工程手段對合成維生素A的相關(guān)目的基因進(jìn)行設(shè)計．
故答案為：
（1）反轉(zhuǎn)錄法    基因表達(dá)載體的構(gòu)建     基因表達(dá)載體（或重組質(zhì)粒，重組DNA分子）    啟動子   終止子   標(biāo)記基因
（2）限制酶 II     基因 I
（3）植物細(xì)胞的全能性     脫分化    再分化
（4）蛋白質(zhì)

點評 本題具有一定的綜合性，難度適中，考查基因工程中目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、限制酶、植物組織培養(yǎng)技術(shù)、蛋白質(zhì)工程等方面的知識，要求考生能識記基因工程技術(shù)的操作步驟，以及限制酶的作用特點，培養(yǎng)了考生識圖能力和審題能力．