Question

20．如圖1表示我國自主研發(fā)的轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻“華恢1號(hào)”的主要培育流程，請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）殺蟲基因通過①-④，最終在宿主細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程叫做轉(zhuǎn)化；其中①（填標(biāo)號(hào)）是轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的核心步驟，需要的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、DNA連接酶．
（2）“華恢1號(hào)”的培育過程應(yīng)用的主要生物技術(shù)有基因工程技術(shù)（轉(zhuǎn)基因技術(shù)）、植物組織培養(yǎng)技術(shù)．
（3）構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，常用Ti質(zhì)粒作為載體，是因?yàn)門i質(zhì)粒上具有T-DNA，它能把目的基因整合到受體細(xì)胞（植株細(xì)胞）中染色體的DNA上．
（4）圖2是天然土壤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖（部分基因及部分限制酶作用位點(diǎn)），組建理想的載體需要對(duì)天然的質(zhì)粒進(jìn)行改造．據(jù)圖分析：
①人工改造質(zhì)粒時(shí)，要使抗蟲基因表達(dá)，還應(yīng)插入啟動(dòng)子，其作用是為RNA聚合酶提供識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄．
②人工改造質(zhì)粒時(shí)，先用限制酶Ⅰ處理，可以去除質(zhì)粒上的tms基因和tmr基因（填上圖質(zhì)粒上的基因名稱），保證重組質(zhì)粒進(jìn)入水稻細(xì)胞后不會(huì)促進(jìn)細(xì)胞的分裂和生長；然后再用限制酶Ⅱ分別切割經(jīng)過改造的理想質(zhì)粒和帶有抗蟲基因的DNA分子，并構(gòu)成重組Ti質(zhì)粒，那么成功導(dǎo)入抗蟲基因的水稻胚細(xì)胞將不能在含四環(huán)素（填抗生素名稱）的培養(yǎng)基上生長．

Answer 1

分析 分析圖解，圖中①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，②表示重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌，③表示土壤農(nóng)桿菌感染水稻細(xì)胞，④表示利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物．
基因表達(dá)載體包括目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子和終止子．
標(biāo)記基因的作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來．
啟動(dòng)子是一段特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)．

解答 解：（1）殺蟲基因通過①-④，最終在宿主細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程叫做轉(zhuǎn)化；其中①過程表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，這是轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的核心步驟，需要的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、DNA連接酶．
（2）分析圖解可知，“華恢1號(hào)”的培育過程應(yīng)用的主要生物技術(shù)有基因工程技術(shù)（轉(zhuǎn)基因技術(shù)）、植物組織培養(yǎng)技術(shù)．
（3）構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，常用Ti質(zhì)粒作為載體，是因?yàn)門i質(zhì)粒上具有T-DNA，它能把目的基因整合到受體細(xì)胞（植株細(xì)胞）中染色體的DNA上．
（4）①啟動(dòng)子是一段特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)．
②圖中看出，tms基因能夠編碼生長素，tmr基因能夠編碼細(xì)胞分裂素，這兩種激素能夠促進(jìn)植物的生長．因此人工改造時(shí)用限制酶Ⅰ處理，其目的之一是除去或破壞質(zhì)粒上的tmr、tms，保證T-DNA進(jìn)入水稻細(xì)胞后不會(huì)引起細(xì)胞的無限分裂和生長；另外只有一個(gè)插入位點(diǎn)，也有利于目的基因（或外源DNA）準(zhǔn)確插入．
故答案為：
（1）轉(zhuǎn)化  ①限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）   DNA連接酶
（2）基因工程技術(shù)（轉(zhuǎn)基因技術(shù)）      植物組織培養(yǎng)技術(shù)
（3）T-DNA  染色體的DNA
（4）①啟動(dòng)子   為RNA聚合酶提供識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄
②tms      tmr    四環(huán)素

點(diǎn)評(píng) 本題考查了基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生析圖能力和理解能力，并能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力，難度適中．考生要能夠識(shí)記基因工程中的工具酶、基因表達(dá)載體的組成；在分析圖解時(shí)找準(zhǔn)限制酶切割位點(diǎn)．