Question

8．研究發(fā)現(xiàn)，基因IPA1發(fā)生某種突變后，會(huì)使水稻穗粒數(shù)和千粒重（一千粒種子的重量）增加，同時(shí)莖稈變得粗壯，增強(qiáng)抗倒伏能力．科學(xué)家將突變后的IPA1基因?qū)�入常�?guī)水稻品種，可以使其產(chǎn)量增加10%以上．如圖表示培育該水稻新品種的簡易流程，請(qǐng)回答下列問題．

（1）與傳統(tǒng)的雜交育種相比較，通過基因工程育種具有明顯的優(yōu)勢(shì)，一方面能定向培育生物新品種、新類型，另一方面能打破邊緣雜交不親和的障礙．
（2）圖中步驟①是基因工程的核心步驟，其構(gòu)建“重組質(zhì)�！钡哪康氖鞘鼓康幕�因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，能遺傳給后代，并表達(dá)和發(fā)揮作用．
（3）限制酶Bam HⅠ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-G^↓GATCC-，在土壤農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒上有該酶的一個(gè)切點(diǎn)．一個(gè)Ti質(zhì)粒分子經(jīng)Bam HⅠ切割前后，分別含有0、2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)．Ti質(zhì)粒被限制酶Bam HⅠ切割后所形成的黏性末端是GATC-．
（4）步驟④所依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性．如在該過程中，愈傷組織在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是培養(yǎng)基中生長素類物質(zhì)用量和細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示表示水稻新品種的簡易培育流程，其中①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程；②表示將重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌的過程；③表示采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入水稻胚�?xì)胞的過程；④表示采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將轉(zhuǎn)基因細(xì)胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因水稻新品種．

解答 解：（1）基因工程的優(yōu)勢(shì)是克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，并且與雜交育種相比，能定向改變生物的性狀，培育新品種．
（2）步驟①為基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，過程中需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運(yùn)載體，還需要用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接形成重組質(zhì)粒，重組質(zhì)粒的建立有利于目的基因的轉(zhuǎn)化，即使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，能遺傳給后代，并表達(dá)和發(fā)揮作用．
（3）質(zhì)粒是一種環(huán)狀的DNA，不含游離的磷酸基在用限制酶Bam HⅠ切割含有一個(gè)識(shí)別位點(diǎn)的質(zhì)粒后，會(huì)形成一條鏈狀DNA，含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，限制酶Bam HⅠ的切割位點(diǎn)在GG之間，所以形成的黏性末端是GATC-．
（4）步驟④表示采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將轉(zhuǎn)基因細(xì)胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因水稻植株，該技術(shù)的原理是植物細(xì)胞的全能性；在該技術(shù)過程中，細(xì)胞經(jīng)脫分化形成愈傷組織．再分化時(shí)，植物激素的含量與比例會(huì)影響分化的方向，當(dāng)細(xì)胞分裂素/生長素的比值提高時(shí)，利于芽的分化；當(dāng)生長素/細(xì)胞分裂素的比值提高時(shí)，利于根的分化．
故答案為：
（1）定向培育生物新品種、新類型        打破邊緣雜交不親和的障礙
（2）使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，能遺傳給后代，并表達(dá)和發(fā)揮作用
（3）0   2    GATC-
（4）植物細(xì)胞的全能性     培養(yǎng)基中生長素類物質(zhì)用量和細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低（或不合理）

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的基礎(chǔ)知識(shí)，與雜交育種相比的優(yōu)勢(shì)、基本步驟、植物組織培養(yǎng)的原理和過程，要求考生識(shí)記基因工程的原理、工具及操作步驟，能準(zhǔn)確判斷圖中各步驟的名稱；識(shí)記植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理、過程及條件，能結(jié)合圖中信息答題．