β-胡蘿卜素可在人體內(nèi)轉(zhuǎn)化為維生素A．普通水稻胚乳細(xì)胞中不含β-胡蘿卜素，科研人員利用基因工程技術(shù)培育富含β-胡蘿卜素的第一代“黃金大米”。
（1）培育第一代“黃金大米”時(shí)，需要將八氫番茄紅素合成酶（psy）基因和胡蘿卜素脫飽和酶（crtⅠ）基因轉(zhuǎn)入普通水稻，圖1示所需構(gòu)建的重組Ti質(zhì)粒中的重組T-DNA片段。

①要粗提取含psy基因、crtⅠ基因的DNA時(shí)，利用了DNA分子的

不溶于酒精、在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同

不溶于酒精、在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同

物理性質(zhì)。
②利用PCR擴(kuò)增psy基因、crtⅠ基因時(shí)，需要通過(guò)控制

溫度

溫度

的方法使DNA復(fù)制在體外反復(fù)進(jìn)行。常采用

瓊脂糖凝膠電泳

瓊脂糖凝膠電泳

來(lái)鑒定PCR產(chǎn)物。
③據(jù)圖分析，構(gòu)建重組T-DNA片段時(shí)，依次用限制酶

I-SecⅠ、KpnⅠ

I-SecⅠ、KpnⅠ

和DNA連接酶處理，將psy基因和crtⅠ基因、潮霉素抗性基因接入。
④通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，上述重組Ti質(zhì)粒可以將該T-DNA片段導(dǎo)入水稻細(xì)胞并

整合到染色體DNA上

整合到染色體DNA上

。農(nóng)桿菌純化培養(yǎng)，常用

平板劃線和稀釋涂布平板

平板劃線和稀釋涂布平板

方法將單個(gè)農(nóng)桿菌分散在固體培養(yǎng)基上。
（2）已知潮霉素對(duì)原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的生長(zhǎng)都有抑制作用，據(jù)此分析重組T-DNA片段中接入潮霉素抗性基因的作用是

篩選轉(zhuǎn)入重組T-DNA的農(nóng)桿菌和含重組T-DNA的水稻

篩選轉(zhuǎn)入重組T-DNA的農(nóng)桿菌和含重組T-DNA的水稻

。
（3）重組T-DNA片段中啟動(dòng)子

2

2

是水稻種子的胚乳細(xì)胞特異性表達(dá)的啟動(dòng)子。
（4）如圖2示第一代“黃金大米”中細(xì)胞內(nèi)β-胡蘿卜素的合成途徑。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)其細(xì)胞內(nèi)β-胡蘿卜素含量不夠高，是八氫番茄紅素含量較低造成的。據(jù)此信息可采取

對(duì)psy基因進(jìn)行誘變或定向改造（從其他生物中篩選），獲得表達(dá)產(chǎn)物活性更高的psy基因，進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作

對(duì)psy基因進(jìn)行誘變或定向改造（從其他生物中篩選），獲得表達(dá)產(chǎn)物活性更高的psy基因，進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作

措施，以便獲得β-胡蘿卜素含量更高的第二代“黃金大米”。