Question

【題目】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】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。

【2】構建重組Ti質粒時，通常要用________分別切割_____________。已知限制酶a的識別序列和切點是－G1GATCC－，限制酶b的識別序列和切點是－1GATC－。請畫出Ti質粒被限制酶a切割后所形成的兩個DNA片段末端堿基序列________________。（請寫在答題卡上的方框內）

【3】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________________。

【4】為研究外源基因的遺傳方式，將To代植株上收獲的種子種植成T1代株系，檢測各單株的潮霉素抗性，在檢測的多數T1代株系內，抗潮霉素植株與潮霉素敏感植株的比例為3∶1，此結果說明外源基因的遺傳符合________________。有少數T1代株系的所有植株都表現為對潮霉素敏感，但其體內能檢測到鐵結合蛋白基因，造成這一結果最可能的原因是________________。

Answer 1

【答案】

【1】化學合成（從基因文庫中獲取目的基因）

【2】 （同種）限制性核酸內切酶 含目的基因的DNA片段和質粒

【3】 含有重組質粒（有潮霉素抗性）的愈傷組織 生長素和細胞分裂素的比例 （成熟）種子中鐵含量

【4】 基因分離定律 潮霉素抗性基因沒有表達（或潮霉素抗性基因丟失）

【解析】

【1】鐵結合蛋白基因的脫氧核苷酸序列已知，因次可以用化學合成法獲得此目的基因，也可從基因文庫中獲取目的基因。

【2】構建重組質粒時，通常要用同種限制性核酸內切酶分別切割含目的基因的DNA片段和質粒。因為限制酶a的識別位點和切點是-G↓GATCC-，所以Ti質粒被限制酶a切割后所形成的兩個DNA片段末端堿基序列為 。

【3】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，可以獲得含有重組質粒（有潮霉素抗性）的愈傷組織。在培養基2中愈傷組織分裂增殖，此時細胞分裂素與生長素濃度比值大致等于1，愈傷組織再分化階段，培養基中細胞分裂素與生長素濃度比值的不同，可分化成不同的組織或器官，比值大，形成芽，比值小，形成根。所以培養基2和3的區別是生長素和細胞分裂素的濃度比例。若要檢測培育轉基因水稻的目的是否達到，則需檢測該基因是否表達，即檢測種子中鐵的含量。

【4】在檢測的多數T1代株系中，抗潮霉素植株與潮霉素敏感植株的比例為3:1，這說明外源基因的遺傳符合基因分離定律。有少數T1代株系的所有植株都表現為對潮霉素敏感，但體內能檢測到鐵蛋白結合基因，其原因可能是潮霉素抗性基因沒有表達或潮霉素抗性基因丟失。