Question

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

（1）構建相關的目的基因表達載體時，應該選擇的限制酶是EcoRI和BamHI；如圖，切割目的基因兩側(cè)序列和載體時用兩種限制酶，相較使用同種限制酶而言．其優(yōu)點是能夠使目的基因和質(zhì)粒定向連接，在目的基因兩側(cè)和載體切口處可能形成不同的黏性末端，不但可以防止切割下的基因和切開的載體分別發(fā)生自身環(huán)化，還可以避免前者在插入載體切口處時產(chǎn)生與表達載體轉(zhuǎn)錄方向相反（填“相同”或“相反”）的連接．
（2）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．
（3）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）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選擇限制酶EcoRI和BamHI；切割目的基因兩側(cè)序列和載體時用兩種限制酶，相較使用同種限制酶而言，其優(yōu)點是能夠使目的基因和質(zhì)粒定向連接，在目的基因兩側(cè)和載體切口處可能形成不同的黏性末端，不但可以防止切割下的基因和切開的載體分別發(fā)生自身環(huán)化，還可以避免前者在插入載體切口處時產(chǎn)生與表達載體轉(zhuǎn)錄方向相反的連接．
（2）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．
（3）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）EcoRI和BamHI        能夠使目的基因和質(zhì)粒定向連接     黏性末端    自身環(huán)化     相反
（2）0、1、2
（3）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 本題結合圖解，考查基因工程、細胞工程和育種的相關知識，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，再結合所學的知識準確答題．