Question

【題目】我們?nèi)粘３缘拇竺字需F含量極低，科研人員通過基因工程等技術(shù)，培育出了鐵含量比普通大米高60%的轉(zhuǎn)基因水稻，改良了稻米的營養(yǎng)品質(zhì)。下圖為培育轉(zhuǎn)基因水稻過程示意圖，請分析回答。

（1）鐵結(jié)合蛋白基因來自菜豆，可通過PCR擴增獲取，如果該基因______________________已知且比較小，還可用化學方法直接人工合成。

（2）構(gòu)件重組Ti質(zhì)粒時，通常先要用同種限制酶分別切割________________________________。將重組Ti質(zhì)粒導入農(nóng)桿菌時，可以用_________________處理農(nóng)桿菌，使重組Ti質(zhì)粒易于導入。

（3）將含有重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)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___________________；培養(yǎng)基2中需要添加________________________。檢測培育轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，需要檢測轉(zhuǎn)基因稻米__________________。

（4）為研究外源基因的遺傳方式，將T0代植株上收獲的種子種植成T1代株系，檢測個單株的潮霉素抗性。在檢測的多數(shù)T1帶株系內(nèi)，抗潮霉素植株與潮霉素敏感植株的比例為3：1，此結(jié)果說明外源基因的遺傳符合_______________________________。少數(shù)T1代株系的所有植株都表現(xiàn)為對潮霉素敏感，但其體內(nèi)能檢測到鐵結(jié)合蛋白基因，造成這一結(jié)果最可能的原因是_______________________________________。

Answer 1

【答案】脫氧核糖核酸（或堿基）序列 含目的基因的DNA片斷和質(zhì)粒 Ca2+（氯化鈣） 含有重組質(zhì)粒（或者鐵結(jié)合蛋白基因）的愈傷組織 潮霉素 鐵的含量 （基因的）分離定律 潮霉素抗性基因沒有表達

【解析】

據(jù)圖重組Ti質(zhì)粒中鐵結(jié)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(zhì)粒導入受體細胞的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)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(zhuǎn)基因水稻，過程中需要生長素和細胞分裂素進行調(diào)節(jié)。

（l）如果基因的脫氧核苷酸序列已知，可以用化學合成法獲得此目的基因，再用PCR技術(shù)進行擴增。

（2）構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，通常要用同一種限制酶分別切割質(zhì)粒和含目的基因的DNA片段，使它們產(chǎn)生相同的黏性末端，然后再用DNA連接酶連接成重組質(zhì)粒；

將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時，可以用CaCl2溶液處理農(nóng)桿菌成為感受態(tài)細胞，易于重組Ti質(zhì)粒導入。

（3）質(zhì)粒上的標記基因為潮霉素抗性基因，因此通過在培養(yǎng)基2中添加潮霉素進行篩選培養(yǎng)，可以獲得含有重組質(zhì)粒的愈傷組織；

由于本實驗的目的是培育高鐵的水稻，所以檢測培育轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，需要檢測轉(zhuǎn)基因稻米鐵的含量。

（4）細胞導入目的基因后，可將該細胞認為是攜帶目的基因的雜合子，自交后代中，抗潮霉素植株與潮霉素敏感植株的比例為3∶1，此結(jié)果說明外源基因的遺傳符合基因的分離定律。

如果體內(nèi)能檢測到鐵結(jié)合蛋白基因，而表現(xiàn)為對潮霉素敏感，最有可能的就是潮霉素抗性基因沒有表達。