Question

1．在菲律賓首都馬尼拉郊外的一片稻田里，一種被稱(chēng)為“金色大米”的轉(zhuǎn)基因水稻已經(jīng)悄然收獲．這種轉(zhuǎn)基因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，它呈現(xiàn)金黃色澤，故稱(chēng)“金色大米”．“金色大米”的培育流程如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題．（已知酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-G↓GATCC-，酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-↓GATC-）．

（1）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，通過(guò)該操作形成了圖中的
c（填字母），它的構(gòu)成至少包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因等．
（2）在研究過(guò)程中獲取了目的基因后采用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增．在構(gòu)建c的過(guò)程中目的基因用限制酶Ⅱ（填“限制酶Ⅰ”或“限制酶Ⅱ”）進(jìn)行了切割．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）過(guò)程d通常采用花粉管通道法，過(guò)程e運(yùn)用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，在該技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，關(guān)鍵步驟是利用含有一定營(yíng)養(yǎng)和激素的培養(yǎng)基誘導(dǎo)植物細(xì)胞進(jìn)行脫分化和再分化．

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）基因工程操作四步曲中的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建．圖中c稱(chēng)作基因表達(dá)載體（或重組質(zhì)粒，重組DNA分子），它的構(gòu)成除了復(fù)制原點(diǎn)、目的基因外，還必須有啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因等．
（2）在研究過(guò)程中獲取了目的基因后采用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增．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）由于水稻屬于單子葉植物，常采用花粉管通道法．過(guò)程e將水稻細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株運(yùn)用了細(xì)胞工程中的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)的理論依據(jù)是植物細(xì)胞的全能性．在該技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，關(guān)鍵步驟是利用含有一定營(yíng)養(yǎng)和激素的培養(yǎng)基誘導(dǎo)植物細(xì)胞進(jìn)行脫分化形成愈傷組織，然后再分化形成植株．
故答案為：
（1）基因表達(dá)載體的構(gòu)建   c   目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因
（2）PCR   限制酶Ⅱ基因I
（3）花粉管通道法     植物組織培養(yǎng)   脫分化   再分化

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．