Question

【題目】大米中鐵含量極低，科研人員通過(guò)基因工程等技術(shù)，培有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(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。圖1為培育轉(zhuǎn)基因水稻過(guò)程示意圖。（已知幾種氨基酸的密碼子：甲硫氨酸（AUG）、甘氨酸（GGA）、絲氨酸（UCU）、酪氨酸（UAC）、精氨酸（AGA）、丙氨酸（GCU））

（1）圖1中①表示基因工程中的步驟是______________________，為了篩檢成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌，1號(hào)培養(yǎng)基需要加入______________________。

（2）誘導(dǎo)組織細(xì)胞進(jìn)行脫分化的培養(yǎng)基是______________________。

A．1號(hào)培養(yǎng)基 B．2號(hào)培養(yǎng)基 C．3號(hào)培養(yǎng)基 D．4號(hào)培養(yǎng)基

（3）因?yàn)?/span>3號(hào)培養(yǎng)基要經(jīng)過(guò)______________________過(guò)程可獲得完整植株，因此圖1中⑤至⑥屬于______________________技術(shù)的過(guò)程。

（4）圖1中⑦是基因表達(dá)過(guò)程，在鐵合蛋白基因中的決定起始密碼子的堿基序列和啟動(dòng)子的堿基序列分別位于______________（填1、2、3），⑨前面的tRNA攜帶的氨基酸是________________。

（5）若轉(zhuǎn)入的鐵合蛋白基因在植物細(xì)胞中表達(dá)效率低，可以通過(guò)圖2中設(shè)計(jì)與鐵合蛋白基因結(jié)合的兩對(duì)引物（引物B和C中都替換了一個(gè)堿基），按圖3方式依次進(jìn)行4次PCR擴(kuò)增，得到新的鐵合蛋白基因以達(dá)到提高該基因的表達(dá)效率的目的。

①該過(guò)程產(chǎn)生新鐵合蛋白基因的生物變異類(lèi)型是__________________。

②圖2所示的4次PCR過(guò)程中，PCR1加入的引物是___________，PCR4加入的引物是_____________。（填A、B、C、D）

（6）檢測(cè)培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到，需要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因水稻_________________。

Answer 1

【答案】構(gòu)建基因表達(dá)載體 潮霉素 B 再分化 植物組織培養(yǎng) 2、1 絲氨酸 基因突變 引物AB 引物AD （成熟）種子中鐵含量

【解析】

植物的組織培養(yǎng)廣義又叫離體培養(yǎng)，指從植物體分離出符合需要的組織、器官或細(xì)胞，原生質(zhì)體等，通過(guò)無(wú)菌操作，在無(wú)菌條件下接種在含有各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及植物激素的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)以獲得再生的完整植株或生產(chǎn)具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的其他產(chǎn)品的技術(shù)。狹義是指組培指用植物各部分組織，如形成層、薄壁組織、葉肉組織、胚乳等進(jìn)行培養(yǎng)獲得再生植株，也指在培養(yǎng)過(guò)程中從各器官上產(chǎn)生愈傷組織的培養(yǎng)，愈傷組織再經(jīng)過(guò)再分化形成再生植物。

（1）圖1中①是將鐵合蛋白基因?qū)?/span>Ti質(zhì)粒形成重組質(zhì)粒的過(guò)程，①表示構(gòu)建基因表達(dá)載體。重組質(zhì)粒含潮霉素抗性基因，為了篩檢成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌，1號(hào)培養(yǎng)基需要加入潮霉素。

（2）3號(hào)培養(yǎng)基是愈傷組織（未分化）形成的培養(yǎng)基，2號(hào)培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的為水稻幼胚，誘導(dǎo)組織細(xì)胞進(jìn)行脫分化的培養(yǎng)基是2號(hào)培養(yǎng)基，故選B。

（3）因?yàn)?/span>3號(hào)培養(yǎng)基（愈傷組織未分化）要經(jīng)過(guò)再分化過(guò)程可獲得完整植株。因此圖1中⑤至⑥屬于植物組織培養(yǎng)技術(shù)的過(guò)程。

（4）從圖1中可知，翻譯的方向從左到右，即左邊的mRNA是翻譯的起點(diǎn)，轉(zhuǎn)錄的方向?yàn)閺淖蟮接�，因�?/span>1是啟動(dòng)部位（啟動(dòng)子），與RNA聚合酶結(jié)合啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄，2是轉(zhuǎn)錄對(duì)應(yīng)的基因序列，也是決定起始密碼子的堿基序列。⑨前面的密碼子是UCU，對(duì)應(yīng)的氨基酸為絲氨酸，因此tRNA攜帶的氨基酸是絲氨酸。

（5）若轉(zhuǎn)入的鐵合蛋白基因在植物細(xì)胞中表達(dá)效率低，可以通過(guò)圖2中設(shè)計(jì)與鐵合蛋白基因結(jié)合的兩對(duì)引物（引物B和C中都替換了一個(gè)堿基），按圖3方式依次進(jìn)行4次PCR擴(kuò)增，得到新的鐵合蛋白基因以達(dá)到提高該基因的表達(dá)效率的目的。

①該過(guò)程是利用改變引物中的堿基進(jìn)行PCR擴(kuò)增，進(jìn)而改變基因序列的變異，屬于基因突變。

②圖2所示的4次PCR過(guò)程中，PCR1加入的引物是引物AB，PCR2加入的引物為CD，PCR產(chǎn)物合成后退火，PCR3不用選擇引物，混合后退火，讓其產(chǎn)物延伸，PCR4加入的引物是引物AD。

（6）鐵合蛋白基因可以提高鐵含量，檢測(cè)培育轉(zhuǎn)基因水稻的目的是否達(dá)到，需要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因水稻（成熟）種子中鐵含量。