Question

馬鈴薯是種植廣泛的農(nóng)作物，病毒侵染后導(dǎo)致產(chǎn)量大幅下降，培育脫毒和抗毒的馬鈴薯品種是提高產(chǎn)量的有效方法．請(qǐng)分析并回答．
（1）馬鈴薯莖尖病毒極少甚至無病毒，因此可將馬鈴薯莖尖接種在培養(yǎng)基中，經(jīng)過人工培養(yǎng)獲得脫毒苗．培養(yǎng)基中添加

 

 （填激素名稱），誘導(dǎo)離體細(xì)胞經(jīng)過

 

和

 

完成組織培養(yǎng)過程，從而形成脫毒苗．為監(jiān)控脫毒苗的質(zhì)量，可采用

 

的方法檢測(cè)病毒的蛋白質(zhì)．
（2）研究人員研究了莖尖外植體大小對(duì)幼苗的成活率和脫毒率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下
表．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，莖尖越小，

 

，因此馬鈴薯脫毒培養(yǎng)中莖尖外植體的適宜大小為

 

mm．

莖尖大�。╩m）	成苗率	脫毒率
0.11	10	58
0.27	73	55
0.77	98	2

（3）為獲得抗病毒的馬鈴薯植株，往往采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將病毒復(fù)制酶基因轉(zhuǎn)移到馬鈴薯體內(nèi)．其過程大致如圖所示．

上述過程中，將目的基因?qū)�人馬鈴薯細(xì)胞使用了

 

法．該方法先將目的基因插人到農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的

 

上，然后通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，使目的基因進(jìn)人植物細(xì)胞并插入到植物細(xì)胞的

 

上．導(dǎo)人農(nóng)桿菌時(shí)，首先要構(gòu)建基因表達(dá)載體，這里需要的工具酶有

 

，還要用

 

處理土壤農(nóng)桿菌，使之轉(zhuǎn)變?yōu)楦惺軕B(tài)，然后將它們?cè)诰彌_液中混合培養(yǎng)以完成轉(zhuǎn)化過程．為了便于檢出轉(zhuǎn)化成功的農(nóng)桿菌，需要基因表達(dá)載體上含有

 

．目的基因在馬鈴薯體內(nèi)能否成功轉(zhuǎn)錄，可采用的檢測(cè)方法是

 

．該轉(zhuǎn)基因馬鈴薯產(chǎn)生的配子中

 

 （填“一定”或“不一定”）含有目的基因．

Answer 1

考點(diǎn)：植物培養(yǎng)的條件及過程,基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：植物組織培養(yǎng)應(yīng)用了細(xì)胞全能性的原理．
過程：離體的植物組織、器官或細(xì)胞（外植體）

脫分化

愈傷組織

再分化

胚狀體→植株（新植體）．
目的基因的檢測(cè)與鑒定：
1．分子水平上的檢測(cè)  
①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)
②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)
③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)
2．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
（例：用蟲食用棉花，觀察其存活情況，來鑒定棉花是否具有抗蟲特性．）

解答： 解：（1）植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中添加生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，誘導(dǎo)離體細(xì)胞經(jīng)過脫分化和再分化完成組織培養(yǎng)過程，從而形成脫毒苗．為監(jiān)控脫毒苗的質(zhì)量，可采用抗原-抗體雜交的方法檢測(cè)病毒的蛋白質(zhì)．
（2）表格中的數(shù)據(jù)分析可知，莖尖越小，脫毒率越高，成苗率越低，因此馬鈴薯脫毒培養(yǎng)中莖尖外植體的適宜大小為0.27mm．
（3）上述過程中，將目的基因?qū)�人馬鈴薯細(xì)胞使用了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．該方法先將目的基因插人到農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA上，然后通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，使目的基因進(jìn)人植物細(xì)胞并插入到植物細(xì)胞的染色體上．導(dǎo)人農(nóng)桿菌時(shí)，首先要構(gòu)建基因表達(dá)載體，這里需要的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）和DNA連接酶，還要用Ca²⁺處理土壤農(nóng)桿菌，使之轉(zhuǎn)變?yōu)楦惺軕B(tài)，然后將它們?cè)诰彌_液中混合培養(yǎng)以完成轉(zhuǎn)化過程．為了便于檢出轉(zhuǎn)化成功的農(nóng)桿菌，需要基因表達(dá)載體上含有標(biāo)記基因．目的基因在馬鈴薯體內(nèi)能否成功轉(zhuǎn)錄，可采用的檢測(cè)方法是分子雜交．該轉(zhuǎn)基因馬鈴薯產(chǎn)生的配子中不一定含有目的基因．
故答案為：
（1）生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素            脫分化       再分化        抗原-抗體雜交
（2）脫毒率越高，成苗率越低         0.27
（3）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化        T-DNA        染色體        限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）和DNA連接酶        Ca²⁺      標(biāo)記基因      分子雜交     不一定

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合流程圖，考查基因工程、植物組織培養(yǎng)技術(shù)的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力和識(shí)記能力；能理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，準(zhǔn)確判斷問題的能力．