Question

12．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(yǎng)品質．如圖為培育轉基因水稻過程示意圖，請分析回答．

（1）為了在短時間內獲得大量鐵結合蛋白基因，可以采用PCR技術．與細胞內DNA復制時的解旋過程相比，該技術的DNA解鏈過程有何不同？不需要解旋酶（寫出一點即可）
（2）構建重組Ti質粒時，通常先要用（同種）限制酶分別切割含目的基因的DNA片段和質粒，以使目的基因能插入農桿菌Ti質粒的T-DNA中．將重組Ti質粒導入農桿菌時，可以用Ca²⁺（氯化鈣）處理農桿菌，使重組Ti質粒易于導入．然后用該農桿菌感染植物細胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細胞的染色體DNA上．
（3）將含有重組Ti質粒的農桿菌與水稻愈傷組織共同培養(yǎng)時，通過培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得含有重組質粒的愈傷組織；檢測培育轉基因水稻的目的是否達到，需要檢測轉基因稻米鐵的含量．

Answer 1

分析 分析題圖：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(yǎng)，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，過程中需要生長素和細胞分裂素進行調節(jié)．

解答 解：（1）PCR技術可在體外大量擴增目的基因，因此為了在短時間內獲得大量鐵結合蛋白基因，可以采用PCR技術．與細胞內DNA復制時的解旋過程相比，該技術的DNA解鏈過程不需要解旋酶，通過高溫變性達到解旋的目的．
（2）農桿菌中的Ti質粒上的T-DNA可轉移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上．根據農桿菌的這一特點，如果將目的基因插入到Ti質粒的T-DNA上，通過農桿菌的轉化作用，就可以把目的基因整合到植物細胞中染色體的DNA上．構建重組Ti質粒的過程中，通常要用同一種限制酶分別切割Ti質粒和含目的基因的DNA片段，使以使目的基因能插入農桿菌Ti質粒的T-DNA中．將目的基因導入微生物細胞時常用用感受態(tài)轉化法，即用CaCl₂溶液處理農桿菌使之成為感受態(tài)細胞，易于重組Ti質粒導入．然后用該農桿菌感染植物細胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細胞的染色體DNA上．
（3）將含有重組Ti質粒的農桿菌與水稻愈傷組織共同培養(yǎng)時，通過培養(yǎng)基2的篩選培養(yǎng)，可以獲得含有重組質粒的愈傷組織．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．
故答案為：
（1）PCR    不需要解旋酶
（2）（同種）限制酶　    T-DNA　    Ca²⁺（氯化鈣）　 染色體DNA
（3）含有重組質粒的愈傷組織　　鐵的含量

點評 本題結合圖解，考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的操作步驟，掌握各步驟中的相關細節(jié)，能正確分析題圖，再結合所學的知識準確答題．