Question

9．我國科學家成功克隆了控制水稻理想株型的關鍵多效基因IPA1．研究發(fā)現(xiàn)，基因IPA1發(fā)生突變后，會使水稻穗粒數(shù)和千粒重（以克表示的一千粒種子的重量）增加，同時莖稈變得粗壯，增加了抗倒伏能力．實驗顯示，將突變后的IPA1基因導入常規(guī)水稻品種，可以使其產(chǎn)量增加10%以上．如圖表示該水稻新品種的簡易培育流程，據(jù)圖回答：

（1）如圖所示流程中步驟①是實驗所用技術的核心步驟．此步驟使突變的IPA1基因和Ti質粒構成重組質粒．該步驟需用到的工具酶有限制性核酸內切酶和DNA連接酶．
（2）將重組質粒導入土壤農(nóng)桿菌之前，常用氯化鈣（CaCl₂或Ca²⁺）處理該細菌，以增加該細菌的通透性．為了確定突變的IPA1基因是否插入水稻胚細胞的染色體DNA，可用DNA分子雜交法技術進行檢測．
（3）每個含突變基因IPA1的重組質粒中至少含1個限制性核酸內切酶識別位點．
（4）④過程得到水稻新品種植株應用的主要生物技術是植物組織培養(yǎng)，原理是植物細胞的全能性．
（5）從變異類型上分析，該水稻新品種的新性狀的出現(xiàn)應該屬于可遺傳變異中的基因重組．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示表示水稻新品種的簡易培育流程，其中①表示基因表達載體的構建過程；②表示將重組質粒導入土壤農(nóng)桿菌的過程；③表示采用農(nóng)桿菌轉化法將目的基因導入水稻胚細胞的過程；④表示采用植物組織培養(yǎng)技術將轉基因細胞培養(yǎng)成轉基因水稻新品種．

解答 解：（1）步驟①為基因表達載體的構建過程，過程需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子獲得突變的IPA1基因和運載體Ti質粒，還需要用DNA連接酶將目的基因和運載體連接形成重組質粒．
（2）當受體細胞是微生物細胞時，采常用氯化鈣處理，以增加細菌細胞壁的通透性，讓其成為易于吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)細胞，以利于重組質粒導入．為了確定突變的IPA1基因是否插入水稻胚細胞的染色體DNA，可用DNA分子雜交法．
（3）每個含突變基因IPA1的重組質粒中至少含1個限制性核酸內切酶識別位點．
（4）④表示采用植物組織培養(yǎng)技術將轉基因細胞培養(yǎng)成轉基因水稻植株，該技術的原理是植物細胞的全能性．
（5）轉基因水稻的培育采用了基因工程技術，該技術的原理是基因重組．
故答案為：
（1）①突變的IPA1基因    Ti質粒      限制性核酸內切酶和DNA連接酶
（2）氯化鈣（CaCl₂或Ca²⁺）   DNA分子雜交法 
（3）1
（4）植物組織培養(yǎng) 植物細胞的全能性 
（5）基因重組

點評 本題結合轉基因水稻的培育流程圖，考查基因工程、植物組織培養(yǎng)等知識，要求考生識記基因工程的原理、工具及操作步驟，能準確判斷圖中各步驟的名稱；識記植物組織培養(yǎng)技術的原理、過程及條件，能結合圖中信息答題．