Question

8．2009年10月，我國自主研發(fā)的轉基因抗蟲水稻“華恢1號”獲得農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的安全證書．圖1表示該抗蟲水稻主要培育流程，據(jù)圖回答：

（1）④過程應用的主要生物技術是植物組織培養(yǎng)；該技術的過程主要包括脫分化和再分化兩個階段，利用的基本原理是植物細胞的全能性．
（2）殺蟲基因（crylA）是人們根據(jù)幾種Bt毒蛋白的分子結構，設計并人工合成的，這屬于蛋白質(zhì)工程技術范疇．
（3）組建理想的載體需要對天然的質(zhì)粒進行改造．圖2是天然土壤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒結構示意圖（示部分基因及部分限制性內(nèi)切酶作用位點），據(jù)圖2分析：
①人工改造時，要使抗蟲基因表達，還應插入啟動子．
②人工改造時用限制酶Ⅱ處理，其目的是：第一，去除質(zhì)粒上的tms和tmr（基因），保證T-DNA進入水稻細胞后不會引起細胞的無限分裂和生長；第二，使質(zhì)粒帶有單一限制酶作用位點，有利于目的基因（或外源DNA）準確插入．第三，使質(zhì)粒大小合適，可以提高轉化效率等．
③若用限制酶Ⅰ分別切割改造過的理想質(zhì)粒和帶有抗蟲基因的DNA分子，并構成重組Ti質(zhì)粒．分別以含四環(huán)素和卡那霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)已成功導入抗蟲基因的水稻胚細胞，觀察到的細胞生長的現(xiàn)象是在含卡那霉素的培養(yǎng)基能夠生長，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長．
（4）若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的粘性末端為，則該酶識別的核苷酸序列是GACGTC．

Answer 1

分析 上圖表示的是抗除草劑大豆的形成過程，其中①表示質(zhì)粒的獲取和切割；②是用DNA連接酶連接目的基因和質(zhì)粒，獲得重組質(zhì)粒；③目的基因?qū)�入受體細胞；④表示將受體細胞進行植物組織培養(yǎng)，這一技術利用了植物細胞的全能性，包括2個關鍵步驟，即利用含有一定營養(yǎng)和激素的培養(yǎng)基誘導植物細胞進行脫分化和再分化．

解答 解：（1）如圖導入目的基因的受體細胞培養(yǎng)成植株需要用到植物組織培養(yǎng)技術．該技術的過程主要包括脫分化和再分化兩個階段，利用的基本原理是植物細胞的全能性．
（2）生產(chǎn)出自然界沒有的蛋白質(zhì)屬于蛋白質(zhì)工程．
（3）①作為基因工程載體的質(zhì)粒應該包含：復制原點、限制酶的切割位點、標記基因、啟動子和終止子．圖中的Ti質(zhì)粒缺少啟動子，所以要使抗蟲基因表達，還應插入啟動子．
②若用限制酶II處理該質(zhì)粒，可去除質(zhì)粒上的tms基因和tmr基因，這樣可以保證T-DNA進入水稻細胞后不會引起細胞的無限分裂和生長；用限制酶II處理后，該質(zhì)粒只保留了一個限制酶作用位點，這樣有利于目的基因的準確插入．
③用限制酶I分別切割改造過的理想質(zhì)粒，破環(huán)了Ti質(zhì)粒上的四環(huán)素抗性基因，但沒有破環(huán)卡那霉素抗性基因，所以分別以含四環(huán)素和卡那霉素的培養(yǎng)基培養(yǎng)已成功導入抗蟲基因的水稻胚細胞，觀察到現(xiàn)象是在含有卡那霉素的培養(yǎng)基上能夠生長，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上不能生長．
（4）限制酶識別的核苷酸序列一般是回文序列，所以由黏性末端序列可知該酶識別的核苷酸序列．
故答案為：
（1）植物組織培養(yǎng)    脫分化    再分化     植物細胞的全能性
（2）蛋白質(zhì)
（3）①啟動子    ②tms和tmr  目的基因（或外源DNA）準確插入
③在含卡那霉素的培養(yǎng)基能夠生長，而在含四環(huán)素的培養(yǎng)基中不能生長
（4）GACGTC

點評 本題難度適中，屬于考綱中識記、理解層次的要求，著重考查了基因工程的步驟、基因表達載體的組成、蛋白質(zhì)工程等知識，要求考生具有一定的識圖分析能力，解題的關鍵是明確基因工程的過程．