Question

土壤农杆菌是一种能引起双子叶植物产生冠瘿瘤的土壤细菌，它带有一个大的质粒叫Ti质粒，它是携带细菌DNA向宿主植物基因组转化所需信息的重要片段，只有T-DNA片段才能转入植物细胞的基因组．结构及转化过程如图所示，请回答相关问题：
（1）质粒是基因工程中常用的运载体，是一种小型环状的

 

；从细胞结构的特点与复杂程度看，土壤农杆菌属于

 

生物，在基因工程中常作为

 

细胞．
（2）在基因工程操作过程中，作为基因表达载体的Ti质粒，除了目的基因之外，还必须有

 

、

 

以及

 

等．
（3）为了使某种植物具有抗旱性状而又不引起植物产生冠瘿瘤，需对Ti质粒进行修饰，即去除瘤基因，将抗旱基因转移至

 

，然后在一定条件下将外植体置于含有

 

的稀释培养基上培养，此时修饰的T-DNA转入植物细胞并整合到植物细胞的基因组中．
（4）将上述外植体置于一个含有某种抗生素的合适培养基中进行筛选，发生转化的外植体开始增殖，形成愈伤组织，此过程叫做

 

，愈伤组织再通过

 

过程产生胚状体或丛芽，进而发育成完整的植株．
（5）基因转化是否成功，应对转基因植物进行鉴定，可以利用

 

方法来检测目的基因是否翻译成蛋白质；也可以直接在

 

水平对转基因植物与非转基因植物进行比较．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：分析题图：图示为Ti质粒结构及转化过程图．Ti质粒（含冠瘿瘤基因），它携带细菌DNA向宿主植物基因组转化所需信息的重要片段，只有T-DNA片段才转入植物细胞的基因组．转化过程为：将抗旱基因转移至Ti质粒的T-DNA中，然后在一定条件下将外植体在含有重组Ti质粒的土壤农杆菌的稀释培养基上培养，使得抗旱基因转入植物细胞并整合到植物基因组中．

解答： 解：（1）质粒是一种小型环状的DNA分子；土壤农杆菌没有成形的细胞核，属于原核生物，在基因工程中常作为受体细胞．
（2）基因表达载体的组成包括：目的基因、启动子、标记基因和终止子等．
（3）Ti质粒含冠瘿瘤基因，能引起双子叶植物产生冠瘿瘤，因此以Ti质粒作为抗旱基因的载体时，为了使某种植物具有抗旱性状而又不引起植物产生冠瘿瘤，需去除Ti质粒的冠瘿瘤基因；根据题干信息“只有T-DNA片段才转入植物细胞的基因组”和“Ti携带细菌DNA向宿主植物基因组转化所需信息的重要片段”可知，应将抗旱基因转移至Ti质粒的T-DNA中，且要保证复制起始位点和用于转移T-DNA的基因片段不被破坏．然后在一定条件下将外植体在含有重组Ti质粒的土壤农杆菌的稀释培养基上培养，使得抗旱基因转入植物细胞并整合到植物基因组中．
（4）外植体培养成新植体的过程为：外植体

脱分化

愈伤组织

再分化

不定芽和体细胞胚→新植体．
（5）检测目的基因是否翻译成蛋白质可以利用抗原-抗体杂交法，也可以直接在个体水平对转基因植物与非转基因植物进行比较．
故答案为：
（1）DNA分子    原核    受体
（2）启动子    终止子   标记基因
（3）T-DNA    土壤农杆菌
（4）脱分化    再分化
（5）抗原-抗体杂交    个体

点评：本题结合Ti质粒结构及转化过程图，考查基因工程的原理及技术、植物组织培养技术，要求考生识记基因工程的原理、工具及操作过程；识记植物组织培养过程，能分析题图结合题干中的有效信息答题．