Question

4．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(wú)病毒，因此可將馬鈴薯莖尖接種在培養(yǎng)基中，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(guò)脫分化和再分化完成組織培養(yǎng)過(guò)程，從而形成脫毒苗．此過(guò)程說(shuō)明植物細(xì)胞具有全能性．
（2）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(guò)程大致如圖所示．上述過(guò)程中，將目的基因?qū)�入馬鈴薯細(xì)胞使用了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．該方法先將目的基因插入到農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA上，然后通過(guò)農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞并插入到植物細(xì)胞的染色體DNA上．導(dǎo)入農(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⁺（CaCl₂）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(guò)程．該轉(zhuǎn)基因馬鈴薯產(chǎn)生的配子中不一定（填“一定”或“不一定”）含有目的基因．

Answer 1

分析 1、植物組織培養(yǎng)過(guò)程是：離體的植物器官、組織或細(xì)胞脫分化形成愈傷組織，然后再分化生成根、芽，最終形成植物體．植物組織培養(yǎng)依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性．
2、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(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
（例：用蟲(chóng)食用棉花，觀察其存活情況，來(lái)鑒定棉花是否具有抗蟲(chóng)特性．）
3、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的轉(zhuǎn)化過(guò)程：目的基因插人Ti質(zhì)粒的T-DNA上→轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→目的基因整合到植物細(xì)胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)．

解答 解：（1）植物組織培養(yǎng)過(guò)程需經(jīng)過(guò)脫分化和再分化兩個(gè)過(guò)程，植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞的全能性．
（2）將外源基因?qū)�入植物體內(nèi)用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，常用到的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞時(shí)，常用感受態(tài)細(xì)胞法，即用Ca²⁺處理微生物（土壤農(nóng)桿菌），使之轉(zhuǎn)變?yōu)槿菀孜�收周�(chē)�環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)，進(jìn)而使外源基因容易導(dǎo)入．由于減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體分離，配子中的染色體數(shù)目減半，所以配子不一定會(huì)存在導(dǎo)入的目的基因．
故答案為：
（1）脫分化和再分化　全能性
（2）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化　　限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）和DNA連接酶      Ca²⁺（CaCl₂）     不一定

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程和細(xì)胞工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)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(xì)節(jié)問(wèn)題；識(shí)記植物組織培養(yǎng)的過(guò)程及原理，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題．