Question

【題目】鐵元素是人體細胞生命活動不可缺少的微量元素。我們日常吃的大米中鐵含量極低，科研人員通過基因工程等技術，培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉基因水稻，改良了稻米的營養品質。下圖為培育轉基因水稻過程示意圖，請分析回答：

（1）獲取目的基因是實施基因工程的第一步。鐵結合蛋白基因來自菜豆，且基因的脫氧核苷酸序列已知，可以用__________法獲得此目的基因或用___________擴增目的基因。

（2）____________的構建是實施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。

（3）構建重組Ti質粒時，通常要用___________分別切割_________________________。將重組Ti質粒轉入農桿菌時，可以用__________處理農桿菌，使重組Ti質粒易于導入。

（4）將含有重組Ti質粒的農桿菌與水稻愈傷組織共同培養時，通過培養基2的篩選培養，可以獲得_____；培養基3與培養基2的區別是________________。檢測培育轉基因水稻的目的是否達到，需要檢測轉基因水稻___________________。

Answer 1

【答案】 化學合成（從基因文庫中獲取目的基因） PCR 基因表達載體 （同種）限制性核酸內切酶 含目的基因的DNA片段和質粒 CaCl2 含有重組質粒的愈傷組織（或有潮霉素抗性的愈傷組織） 生長素和細胞分裂素的濃度比例 （成熟）種子中鐵含量

【解析】試題分析：根據題意和圖示分析可知：重組Ti質粒中鐵結合蛋白基因稱為目的基因，潮霉素抗性基因為標記基因；將重組Ti質粒導入受體細胞的方法是農桿菌轉化法；將開花后未成熟的胚進行植物組織培養，脫分化形成愈傷組織，作為受體細胞，最終培育形成轉基因水稻。

（1）獲取目的基因的方法有三種：①從基因文庫中獲取 ②利用PCR技術擴增 ③人工合成（化學合成），已知鐵結合蛋白基因（目的基因）來自菜豆，且基因的脫氧核苷酸序列已知，則可以用化學合成法獲得，也可以利用PCR技術對該基因進行擴增。

（2）基因工程的核心步驟是構建基因表達載體。

（3）構建重組質粒的過程中，通常要用同一種限制酶分別切割質粒和含目的基因的DNA片段，使它們產生相同的黏性末端，然后再用DNA連接酶連接成重組質粒。將重組Ti質粒轉入農桿菌時，可以用CaCl2溶液處理農桿菌，使農桿菌屬于感受態，便于重組Ti質粒導入。

（4）質粒上的標記基因為潮霉素抗性基因，因此通過培養基2的篩選培養，可以獲得含有重組質粒的愈傷組織。培養基3與培養基2的培養目的不同，兩者的主要區別是生長素和細胞分裂素的濃度比例。該基因工程的目的基因為鐵結合蛋白基因，因此檢測培育轉基因水稻的目的是否達到，需要檢測轉基因水稻種子中鐵含量。