Question

20．如图1表示我国自主研发的转基因抗虫水稻“华恢1号”的主要培育流程，请据图回答：

（1）杀虫基因通过①-④，最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程叫做转化；其中①（填标号）是转基因抗虫水稻的核心步骤，需要的工具酶是限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶．
（2）“华恢1号”的培育过程应用的主要生物技术有基因工程技术（转基因技术）、植物组织培养技术．
（3）构建重组质粒时，常用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上具有T-DNA，它能把目的基因整合到受体细胞（植株细胞）中染色体的DNA上．
（4）图2是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图（部分基因及部分限制酶作用位点），组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造．据图分析：
①人工改造质粒时，要使抗虫基因表达，还应插入启动子，其作用是为RNA聚合酶提供识别和结合的部位，驱动转录．
②人工改造质粒时，先用限制酶Ⅰ处理，可以去除质粒上的tms基因和tmr基因（填上图质粒上的基因名称），保证重组质粒进入水稻细胞后不会促进细胞的分裂和生长；然后再用限制酶Ⅱ分别切割经过改造的理想质粒和带有抗虫基因的DNA分子，并构成重组Ti质粒，那么成功导入抗虫基因的水稻胚细胞将不能在含四环素（填抗生素名称）的培养基上生长．

Answer 1

分析 分析图解，图中①表示基因表达载体的构建，②表示重组质粒导入土壤农杆菌，③表示土壤农杆菌感染水稻细胞，④表示利用植物组织培养技术培养转基因植物．
基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子和终止子．
标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．
启动子是一段特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质．

解答 解：（1）杀虫基因通过①-④，最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程叫做转化；其中①过程表示基因表达载体的构建，这是转基因抗虫水稻的核心步骤，需要的工具酶是限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶．
（2）分析图解可知，“华恢1号”的培育过程应用的主要生物技术有基因工程技术（转基因技术）、植物组织培养技术．
（3）构建重组质粒时，常用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上具有T-DNA，它能把目的基因整合到受体细胞（植株细胞）中染色体的DNA上．
（4）①启动子是一段特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质．
②图中看出，tms基因能够编码生长素，tmr基因能够编码细胞分裂素，这两种激素能够促进植物的生长．因此人工改造时用限制酶Ⅰ处理，其目的之一是除去或破坏质粒上的tmr、tms，保证T-DNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；另外只有一个插入位点，也有利于目的基因（或外源DNA）准确插入．
故答案为：
（1）转化  ①限制性核酸内切酶（限制酶）   DNA连接酶
（2）基因工程技术（转基因技术）      植物组织培养技术
（3）T-DNA  染色体的DNA
（4）①启动子   为RNA聚合酶提供识别和结合的部位，驱动转录
②tms      tmr    四环素

点评 本题考查了基因工程的相关知识，意在考查考生析图能力和理解能力，并能够运用所学知识与观点做出合理的判断或得出正确的结论的能力，难度适中．考生要能够识记基因工程中的工具酶、基因表达载体的组成；在分析图解时找准限制酶切割位点．