Question

【題目】下圖為利用基因工程培育抗煙草花葉病毒的轉(zhuǎn)基因煙草的基本流程，請回答:

(1)在_______和人工控制條件下，將離體的煙草芽體切塊培育成再生植株的技術(shù)稱作植物組織培養(yǎng)。自然條件下，煙草的芽體在植株上只能形成組織和器官，而不能形成完整的植株，其原因可能是____________。

(2)在構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒的過程中，需將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的_______中。將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入到農(nóng)桿菌細(xì)胞中時，處于感受態(tài)的細(xì)菌具有的特點是_________。經(jīng)過①②③過程可將目的基因整合到煙草細(xì)胞的_________上。

(3)圖中的④過程中需要用________來處理愈傷組織而獲得具有活性的單細(xì)胞。⑥過程得到的再生植株不一定對煙草花葉病毒具有抗性，原因可能是____________。從個體生物學(xué)水平鑒定再生植株是否具有抗煙草花葉病毒的方法是：_______________。

Answer 1

【答案】無菌 在植株上，芽體細(xì)胞中的基因只能進(jìn)行選擇性表達(dá) T-DNA 易從環(huán)境中吸收大分子物質(zhì) 染色體DNA 果膠酶和纖維素酶 含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化煙草芽體切塊的概率不是100%（或抗煙草花葉病毒基因不一定在再生植株中正常表達(dá)） 在再生植株的葉片上接種煙草花葉病毒，觀察葉片是否出現(xiàn)相應(yīng)病斑

【解析】

本題以圖文結(jié)合為情境，考查學(xué)生對植物組織培養(yǎng)技術(shù)、基因工程的基本操作程序等相關(guān)知識的識記和理解能力，以及識圖分析能力。

(1) 植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整植株。自然條件下，在植株上，煙草的芽體細(xì)胞中的基因只能進(jìn)行選擇性表達(dá)，因此芽體在植株上只能形成組織和器官，而不能形成完整的植株。

(2) 農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上， 所以在構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒的過程中，需將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA中，以便利用Ti質(zhì)粒上的T-DNA的這一特點，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞染色體的DNA上。感受態(tài)的細(xì)菌，其細(xì)胞壁的通透性增大，具有易從環(huán)境中吸收大分子物質(zhì)的特點。綜上分析并結(jié)合圖示信息可知：經(jīng)過①②③過程可將目的基因整合到煙草細(xì)胞的染色體DNA上。

(3) 圖中的④過程是用酶解法將愈傷組織分離成單細(xì)胞，需要用到的酶有果膠酶和纖維素酶。由于含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化煙草芽體切塊的概率不是100%，或者是抗煙草花葉病毒基因不一定在再生植株中正常表達(dá)，所以通過⑥過程所示的再分化培養(yǎng)得到的再生植株不一定對煙草花葉病毒具有抗性。從個體生物學(xué)水平鑒定再生植株是否具有抗煙草花葉病毒的方法是：在再生植株的葉片上接種煙草花葉病毒，觀察葉片是否出現(xiàn)相應(yīng)病斑。