Question

18．轉(zhuǎn)基因水稻“金色大米”可以幫助人們補(bǔ)充每天必需的維生素A．由于含有可以生成維生素A的β-胡蘿卜素，呈現(xiàn)金黃色澤，故稱“金色大米”． 培育流程如下，請(qǐng)據(jù)圖回答：

（已知限制酶I的識(shí)別序列和切點(diǎn)是；限制酶II的識(shí)別序列和切點(diǎn)是）
（1）圖中a、b所示獲得目的基因的方法是反轉(zhuǎn)錄法．培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中，其核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建．
（2）據(jù)圖分析，在構(gòu)建c的過(guò)程中，目的基因用限制酶Ⅱ進(jìn)行了切割．檢驗(yàn)c導(dǎo)入能否成功需要利用基因I作為標(biāo)記基因．
（3）與轉(zhuǎn)入水稻不同，將c導(dǎo)入番茄細(xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該方法依據(jù)的原理是番茄葉片受損后分泌的酚類化合物的趨化性．檢測(cè)轉(zhuǎn)化成功的番茄植株，可采用抗原-抗體雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因在番茄體內(nèi)是否成功翻譯．
（4）若希望該轉(zhuǎn)基因水稻生產(chǎn)的“金色大米”含β-胡蘿卜素量更高、效果更好，則需要通過(guò)蛋白質(zhì)工程手段對(duì)合成β-胡蘿卜素的相關(guān)目的基因進(jìn)行設(shè)計(jì)．

Answer 1

分析 分析圖解：圖中a表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程，b表示利用mRNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄合成目的基因，c表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，d表示目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，e是水稻細(xì)胞進(jìn)行植物的組織培養(yǎng)并篩選出符合要求的植株．
目的基因的兩側(cè)分別有-GGATCC-、-GATC-兩種序列，根據(jù)兩種酶的酶切位點(diǎn)，限制酶Ⅰ只能切割左側(cè)的序列，而限制酶Ⅱ可以切割兩側(cè)的序列．

解答 解：（1）圖中a表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程，b表示逆轉(zhuǎn)錄，因此可以看出圖中a、b所示表示通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因．（2）據(jù)圖分析，目的基因的兩側(cè)有-GGATCC-、-GATC-兩種序列，由于酶I的識(shí)別序列和切點(diǎn)是一G↓GATCC一酶II的識(shí)別序列和切點(diǎn)是一↓GATC-，因此只能選擇限制酶Ⅱ獲取目的基因．圖中可以看出目的基因插入到基因Ⅱ中，因此檢驗(yàn)重組載體導(dǎo)入能否成功，需要利用基因I作為標(biāo)記基因．
（3）與轉(zhuǎn)入水稻不同，將基因表達(dá)載體導(dǎo)入番茄細(xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該方法依據(jù)的原理是番茄葉片受損后分泌的酚類化合物的趨化性．檢測(cè)轉(zhuǎn)化成功的番茄植株，可采用抗原-抗體雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因在番茄體內(nèi)是否成功翻譯．
（4）若希望該轉(zhuǎn)基因水稻生產(chǎn)的“金色大米”含維生素A含量更高、效果更好，則需要通過(guò)蛋白質(zhì)工程手段對(duì)合成維生素A的相關(guān)目的基因進(jìn)行設(shè)計(jì)．該工程是一項(xiàng)難度很大的工程，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，目前對(duì)很多蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)還不了解，所以目前成功的例子不多．
故答案為：
（1）反轉(zhuǎn)錄法   基因表達(dá)載體的構(gòu)建
（2）限制酶Ⅱ基因I
（3）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法    酚類       抗原-抗體雜交       
（4）蛋白質(zhì)

點(diǎn)評(píng) 本題具有一定的綜合性，難度適中，考查基因工程中目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、限制酶、植物組織培養(yǎng)技術(shù)、蛋白質(zhì)工程等方面的知識(shí)，要求考生能識(shí)記基因工程技術(shù)的操作步驟，以及限制酶的作用特點(diǎn)，培養(yǎng)了考生識(shí)圖能力和審題能力．