Question

【題目】Ⅰ.將蘇云金桿菌Bt蛋白的基因?qū)�入棉花�?xì)胞中，可獲得抗棉鈴蟲(chóng)的轉(zhuǎn)基因棉，其過(guò)程如下圖所示：

（1）過(guò)程①需要使用的工具酶是___________。構(gòu)建的重組Ti質(zhì)粒除了含有Bt基因外，還包括啟動(dòng)子、終止子、___________和___________等。

（2）過(guò)程③中將棉花細(xì)胞與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng)，旨在讓農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的___________進(jìn)入棉花細(xì)胞；除盡農(nóng)干菌后，還須轉(zhuǎn)接到含卡那霉素的培養(yǎng)基上繼續(xù)倍養(yǎng)，目的是______________________。

（3）若過(guò)程④僅獲得大量的根，則應(yīng)在培養(yǎng)甚中增加___________以獲得芽；部分接種在無(wú)激素培養(yǎng)基上的芽也能長(zhǎng)根，原因是______________________。

（4）檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因棉的抗蟲(chóng)性狀，常用方法是___________。種植轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉能減少___________的使用，以減輕環(huán)境污染。

Ⅱ.野生黑芥（染色體數(shù)為2A）具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜（染色體數(shù)為2B）易感染黑腐病菌而患病，用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得抗黑腐病雜種黑芥一花椰菜植株，操作流程如圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）植物體細(xì)胞雜交依據(jù)的生物學(xué)原理有______________________。

（2）獲得原生質(zhì)體常用的酶是___________，細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是______________________。

（3）過(guò)程①PEG的作用是___________，此時(shí)培養(yǎng)液需要保持一定滲透壓的目的是___________。

（4）經(jīng)過(guò)①操作后，篩選出融合的雜種細(xì)胞，進(jìn)而脫分化形成___________，經(jīng)過(guò)②___________形成雜種植株。

（5）若要分析雜種植株的染色體變異類(lèi)型，應(yīng)剪取該植株根尖和雙親植株的根尖，制成臨時(shí)裝片，然后在顯微鏡下觀察比較有絲分裂中期染色體的______________________。

（6）用上述方法培養(yǎng)的該雜種植株含有的染色體數(shù)目是_____________________________；用黑腐病菌感染雜種植株，可篩選出具有____________________的雜種植株。此雜種植株的花粉經(jīng)離體培育得到的植株屬于___________（二倍體/單倍體）植株。

Answer 1

【答案】 限制酶和DNA連接酶 復(fù)制原點(diǎn) 標(biāo)記基因 TDNA 篩選出獲得TDNA片段的植物細(xì)胞 細(xì)胞分裂素濃度 芽頂端合成的生長(zhǎng)素向基部運(yùn)輸，促進(jìn)根的分化 投放棉鈴蟲(chóng)（抗蟲(chóng)接種實(shí)驗(yàn)） 農(nóng)藥（殺蟲(chóng)劑） 細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性 纖維素酶和果膠酶 再生出新的細(xì)胞壁 誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合 維持原生質(zhì)體的形態(tài) 愈傷組織 再分化 形態(tài)和數(shù)目 2A＋2B 抗黑腐病 單倍體

【解析】試題分析：分析題圖，上圖為轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的培育過(guò)程圖，主要包括：①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建；②表示將目的基因?qū)�入農(nóng)桿菌中；③表示通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，并誘導(dǎo)受體細(xì)胞脫分化形成愈傷組織；④⑤表示再分化，將離體棉花植株培育成抗蟲(chóng)棉還需采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)。下圖為植物體細(xì)胞雜交育種過(guò)程，其中過(guò)程①表示誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合，②表示再分化。

Ⅰ.（1）過(guò)程①因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，需要限制酶和DNA連接酶的催化；基因表達(dá)載體的組成成分包括目的基因（Bt基因）、啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)和標(biāo)記基因等。

（2）農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上特殊的T-DNA可以將目的基因轉(zhuǎn)移到棉花細(xì)胞，因此過(guò)程③的目的是讓重組Ti質(zhì)粒的T-DNA片段進(jìn)入棉花細(xì)胞。除盡農(nóng)干菌后，還須轉(zhuǎn)接到含卡那霉素的培養(yǎng)基上繼續(xù)倍養(yǎng)，以篩選出獲得TDNA片段的植物細(xì)胞。

（3）④為再分化過(guò)程，在該過(guò)程的培養(yǎng)基中增加細(xì)胞分裂素濃度可以獲得大量的芽；同時(shí)芽頂端合成的生長(zhǎng)素向基部運(yùn)輸，促進(jìn)根的分化。

（4）檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因棉的抗蟲(chóng)性狀，常從個(gè)體水平上進(jìn)行檢測(cè)，方法是投放棉鈴蟲(chóng)，若棉鈴蟲(chóng)大量死亡，說(shuō)明轉(zhuǎn)基因成功．種植轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉能減少農(nóng)藥的使用，以減輕環(huán)境污染。

Ⅱ. （1）植物體細(xì)胞雜交依據(jù)的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性和植物細(xì)胞的全能性。

（2）植物細(xì)胞融合時(shí)需先用纖維素酶和果膠酶去除植物的細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體，雜種細(xì)胞再生出新的細(xì)胞壁是細(xì)胞融合完成的標(biāo)志。

（3）植物原生質(zhì)體融合過(guò)程常利用化學(xué)試劑聚乙二醇（或PEG），此時(shí)培養(yǎng)液需要保持一定滲透壓，以維持原生質(zhì)體的形態(tài)。

（4）雜種細(xì)胞形成愈傷組織的過(guò)程屬于植物組織培養(yǎng)過(guò)程中的脫分化，愈傷組織形成雜種植株的②過(guò)程屬于再分化。

（5）有絲分裂中期染色體的形態(tài)和數(shù)目最清晰，是觀察染色體變異的最佳時(shí)期。

（6）雜種細(xì)胞的染色體數(shù)為融合前兩種細(xì)胞染色體數(shù)之和即（2A+2B）。經(jīng)過(guò)花粉離體培養(yǎng)形成的植株不論細(xì)胞中含有幾個(gè)染色體組均屬于單倍體。