Question

9．如圖表示利用基因工程培育抗蟲棉的過程，請據(jù)圖回答下列問題．

（1）若限制酶Ⅰ的識別序列和切點(diǎn)是-G^↓GATCC-，限制酶Ⅱ的識別序列和切點(diǎn)是-^↓GATC-，那么在①過程中，應(yīng)用限制酶Ⅰ切割質(zhì)粒，用限制酶Ⅱ（Ⅰ和Ⅱ）切割抗蟲基因．
（2）重組質(zhì)粒上的標(biāo)記基因的作用是篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞；重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌的目的是大量復(fù)制目的基因（抗蟲基因）．
（3）通過②過程得到的大腸桿菌涂布在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上，若大腸桿菌能夠生長說明已導(dǎo)入了普通質(zhì)粒或重組質(zhì)粒，反之則說明沒有導(dǎo)入．
（4）加入農(nóng)桿菌的目的是便于目的基因（抗蟲基因）插入植物細(xì)胞染色體的DNA上．
（5）⑤過程從遺傳學(xué)角度來看，根本原因是根細(xì)胞具有發(fā)育成完整個(gè)體的全部遺傳物質(zhì)．但需要先經(jīng)過脫分化形成愈傷組織．
（6）為確定抗蟲棉是否培育成功，既要進(jìn)行分子雜交檢測，又要在個(gè)體水平上鑒定，即抗蟲的接種實(shí)驗(yàn)．
（7）該抗蟲棉的變異類型屬于基因重組．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示表示利用基因工程培育抗蟲棉過程，其中①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，該過程需要限制酶和DNA連接酶；②是將目的基因?qū)�入大腸桿菌細(xì)胞，使之隨著大腸桿菌細(xì)胞的繁殖而擴(kuò)增；③④表示采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入棉花根�?xì)胞；⑤表示采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將受體細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株．

解答 解：（1）由圖可知，質(zhì)粒上的兩個(gè)標(biāo)記基因中均有限制酶Ⅱ（-↓GATC-）的識別序列和切點(diǎn)，若用該酶切割會(huì)將兩個(gè)標(biāo)記基因均破壞，因此只能用限制酶Ⅰ切割質(zhì)粒，但切割含有抗蟲基因的外源DNA分子時(shí)可以只用限制酶Ⅱ，也可以同時(shí)用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ．
（2）重組質(zhì)粒上的標(biāo)記基因的作用是篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞；重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌的目的是大量復(fù)制目的基因（抗蟲基因）．
（3）用限制酶Ⅰ切割質(zhì)粒后會(huì)破壞氨芐青霉素抗性基因，不會(huì)破壞四環(huán)素抗性基因，因此能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生存的大腸桿菌已經(jīng)成功導(dǎo)入普通質(zhì)�；蛑亟M質(zhì)粒，反之則說明沒有導(dǎo)入．
（4）農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上．根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點(diǎn)，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上．
（5）⑤為植物組織培養(yǎng)過程，其原理是植物細(xì)胞具有全能性，即根細(xì)胞具有發(fā)育成完整個(gè)體的全部遺傳物質(zhì)；愈傷組織是外植體脫分化形成．
（6）為確定抗蟲棉是否培育成功，既要進(jìn)行分子雜交檢測，又要在個(gè)體水平上鑒定，即抗蟲的接種實(shí)驗(yàn)，方法為：讓害蟲吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉片，觀察害蟲的存活情況，以確定其是否具有抗蟲性狀．
（7）抗蟲棉的培育采用了基因工程技術(shù)，其原理是基因重組．
故答案為：
（1）ⅠⅡ（Ⅰ和Ⅱ）
（2）篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞     大量復(fù)制目的基因（抗蟲基因）
（3）四環(huán)素
（4）便于目的基因（抗蟲基因）插入植物細(xì)胞染色體的DNA上
（5）發(fā)育成完整個(gè)體的全部遺傳物質(zhì)       脫分化
（6）抗蟲的接種實(shí)驗(yàn)
（7）基因重組

點(diǎn)評 本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因棉花培育過程圖，考查基因工程、植物組織培養(yǎng)等知識，要求考生識記基因工程的工程及操作步驟，能根據(jù)限制酶識別序列選擇合適的限制酶，并能準(zhǔn)確判斷圖中各過程的名稱；識記植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理及應(yīng)用．