Question

16．生物工程
大米中鐵含量極低，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)．如圖為培育轉(zhuǎn)基因水稻過程示意圖．
（1）農(nóng)桿菌中合成的鐵合蛋白與動物細(xì)胞中的鐵合蛋白完全相同，這一現(xiàn)象說明不同生物細(xì)胞共有一套遺傳密碼子．
（2）為了篩檢成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌，1號培養(yǎng)基需要加入潮霉素．誘導(dǎo)組織細(xì)胞失去分化的培養(yǎng)基是2號培養(yǎng)基．
（3）讓農(nóng)桿菌侵入愈傷組織而非水稻胚與幼苗．其主要原因有AD（多選）
A．胚與幼苗中導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)胞較難發(fā)育成完整轉(zhuǎn)基因植株
B．愈傷組織細(xì)胞膜因?yàn)閾p傷較多而有利于接受重組質(zhì)粒
C.3號培養(yǎng)基的作用主要是促進(jìn)愈傷組織的細(xì)胞接受重組質(zhì)粒
D．轉(zhuǎn)基因水稻植株須由轉(zhuǎn)基因細(xì)胞分裂與分化而形成
（4）⑤至⑥的過程，屬于組織培養(yǎng)技術(shù)．下圖1、2為質(zhì)粒、含目的基因的DNA及其有關(guān)限制酶的作用位點(diǎn)，

（5）為提高實(shí)驗(yàn)的效能，應(yīng)采用限制酶BamHI和hindIII處理Ti質(zhì)粒和含目的基因的DNA；限制酶作用于DNA分子的磷酸與脫氧核糖之間的化學(xué)鍵．
對Ti質(zhì)粒采用相關(guān)限制酶完全酶切后的DNA片段長度如下表；

限制酶	EcoRⅠ	EcoRⅠ+EcoRⅡ
長度（Kb）	50	22+22+6

（6）若獨(dú)立用EcoRⅡ完全酶切，能得到的DNA片段數(shù)（不定向組合）及其長度是AC
A.6Kb、44Kb      B.22Kb、22Kb、6Kb       C.22Kb、28Kb      D.12Kb、38Kb．

Answer 1

分析 基因工程的一般操作步驟有：目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、目的基因的檢測與表達(dá)．其中獲取的目的基因常用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增；基因工程的工具酶有限制酶和DNA連接酶，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，然后再用DNA連接酶連接成重組質(zhì)粒．在植物基因工程中，常利用植物的組織培養(yǎng)技術(shù)將植物受體細(xì)胞培養(yǎng)為完整植株，此過程中生長素和細(xì)胞分裂素的比例至關(guān)重要．
圖中①為基因表達(dá)載體的構(gòu)建，②為將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌，③為篩選目的基因過程，④為脫分化，⑤⑥為植物組織培養(yǎng)過程．

解答 解：（1）由于不同生物細(xì)胞共有一套遺傳密碼子，故農(nóng)桿菌中合成的鐵合蛋白與動物細(xì)胞中的鐵合蛋白完全相同．
（2）由于質(zhì)粒中含有潮霉素抗性基因，故為了篩檢成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌，1號培養(yǎng)基需要加入潮霉素，能生長則說明已經(jīng)導(dǎo)入質(zhì)粒．2號培養(yǎng)基的目的是經(jīng)脫分化形成愈傷組織，故誘導(dǎo)組織細(xì)胞失去分化的培養(yǎng)基是2號培養(yǎng)基．
（3）讓農(nóng)桿菌侵入愈傷組織而非水稻胚與幼苗．其主要原因是胚與幼苗中導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)胞只是部分細(xì)胞，較難發(fā)育成完整轉(zhuǎn)基因植株；而愈傷組織形成轉(zhuǎn)基因細(xì)胞后則可通過分裂和再分化形成轉(zhuǎn)基因植株．
（4）據(jù)圖示可知，⑤至⑥的過程，屬于組織培養(yǎng)技術(shù)．
（5）由于EcoREcoRⅠ會破壞目的基因，故EcoREcoR應(yīng)采用限制酶BamHI和hindIII處理Ti質(zhì)粒和含目的基因的DNA，以防止自身環(huán)化；限制酶作用于DNA分子的磷酸與脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵．
（6）由于EcoRⅠ切割后的片段為50，EcoRⅠ+EcoR切割后的片段為22+22+6，若獨(dú)立用EcoRⅡ完全酶切，其中間的兩段則不會分割，即可能是22+22或22+6，故能得到的DNA片段數(shù)應(yīng)為44+6或28+22．
故答案為：
（1）不同生物細(xì)胞共有一套遺傳密碼子
（2）加入潮霉素      2  
（3）AD
（4）組織培養(yǎng)
（5）BamHI和hindIII    磷酸與脫氧核糖
（6）AC

點(diǎn)評 本題考查基因工程中培育轉(zhuǎn)基因水稻的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生理解的知識要點(diǎn)、獲取信息以及識圖分析能力和運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題的能力．