Question

3．轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是人們應(yīng)用較早的基因工程技術(shù)推廣項目，目前轉(zhuǎn)基因技術(shù)有了新的改進，如圖所示，請根據(jù)所學知識回答：

（1）基因工程的遺傳學原理是基因重組；構(gòu)建相關(guān)的目的基因表達載體時，應(yīng)該選擇的限制酶是EcoRl、BamHI；RNA聚合（酶）酶通過識別啟動子并與其結(jié)合，從而驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄過程．標記基因的作用是方便鑒別受體細胞中是否導入重組DNA分子并將其篩選出來．
（2）由棉株1獲得單倍體幼苗的途徑為：首先誘導離體花粉通過脫分化形成愈傷組織，進而通過再分化形成胚狀體并進一步發(fā)育成植株；分化的方向和程度取決于培養(yǎng)基中植物激素種類和配比不同．若要誘導試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入或少加入細胞分裂（填生長素或細胞分裂素）．
（3）若目的基因最終整合到染色體上，則從棉株1、2、3中各隨機取出一個葉肉細胞，其細胞核中含有的目的基因個數(shù)分別為0、1、2個．
（4）④過程通常采用適宜濃度的秋水仙素溶液處理使染色體數(shù)恢復．取棉株2的兩個體細胞融合也能得到符合生產(chǎn)要求的棉株3，其原理為細胞膜的流動性和植物細胞具有全能性．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：圖示表示抗蟲棉的培育過程，其中①表示花藥離體培養(yǎng)，得到的是單倍體植株；②是個體發(fā)育過程；③是植物組織培養(yǎng)過程；④是人工誘導染色體數(shù)目加倍；最后還需要進行篩選．

解答 解：（1）基因工程的遺傳學原理是基因重組．含有目的基因的外源DNA中有限制酶EcoRI、SamⅠ和BamHI的切割位點，但限制酶SamⅠ的切割位點位于目的基因上，不能用該酶進行切割，因此切割獲取目的基因時應(yīng)選擇限制酶EcoRI和BamHI；啟動子是RNA聚合酶的識別和結(jié)合位點；標記基因方便鑒別受體細胞中是否導入重組DNA分子并將其篩選出來．
（2）由以上分析可知，由棉株1獲得單倍體苗的途徑為：花粉通過誘導首先脫分化形成愈傷組織，進而再分化為試管苗．培養(yǎng)基中植物激素種類和配比不同決定細胞分化的方向和程度．若要誘導試管苗生根，培養(yǎng)基中一般不加入或少加入細胞分裂素．
（3）棉株l還未導入目的基因，因此其細胞核中不含目的基因；植株2是導入目的基因的單倍體植株，因此其細胞核中只含有1個目的基因； 植株3是植株2經(jīng)過人工誘導染色體數(shù)目加倍后得到的，其細胞核中含有2個目的基因．
（4）④是人工誘導染色體數(shù)目加倍，④過程通常采用適宜濃度的秋水仙素溶液處理使染色體數(shù)恢復．取棉株2的兩個體細胞融合，其原理為細胞膜的流動性．由融合細胞發(fā)育到符合生產(chǎn)要求的棉株3，其原理為植物細胞具有全能．
故答案為：
（1）基因重組　　EcoRl、BamH I    RNA聚合（酶）　　方便鑒別受體細胞中是否導入重組DNA分子并將其篩選出來
（2）愈傷組織　　再分化　　植物激素　　細胞分裂
（3）0、1、2
（4）適宜濃度的秋水仙素溶液　　細胞膜的流動性　植物細胞具有全能性

點評 本題結(jié)合圖解，考查基因工程、細胞工程和育種的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細節(jié)；識記植物組織培養(yǎng)過程，掌握單倍體育種的過程，能正確分析圖中各過程的含義，再結(jié)合所學的知識準確答題．