Question

9．如图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程，请据图回答下列问题．

（1）若限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G^↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-^↓GATC-，那么在①过程中，应用限制酶Ⅰ切割质粒，用限制酶Ⅱ（Ⅰ和Ⅱ）切割抗虫基因．
（2）重组质粒上的标记基因的作用是筛选出导入重组质粒的受体细胞；重组质粒导入大肠杆菌的目的是大量复制目的基因（抗虫基因）．
（3）通过②过程得到的大肠杆菌涂布在含有四环素的培养基上，若大肠杆菌能够生长说明已导入了普通质粒或重组质粒，反之则说明没有导入．
（4）加入农杆菌的目的是便于目的基因（抗虫基因）插入植物细胞染色体的DNA上．
（5）⑤过程从遗传学角度来看，根本原因是根细胞具有发育成完整个体的全部遗传物质．但需要先经过脱分化形成愈伤组织．
（6）为确定抗虫棉是否培育成功，既要进行分子杂交检测，又要在个体水平上鉴定，即抗虫的接种实验．
（7）该抗虫棉的变异类型属于基因重组．

Answer 1

分析 分析题图：图示表示利用基因工程培育抗虫棉过程，其中①表示基因表达载体的构建过程，该过程需要限制酶和DNA连接酶；②是将目的基因导入大肠杆菌细胞，使之随着大肠杆菌细胞的繁殖而扩增；③④表示采用农杆菌转化法将目的基因导入棉花根细胞；⑤表示采用植物组织培养技术将受体细胞培育成转基因植株．

解答 解：（1）由图可知，质粒上的两个标记基因中均有限制酶Ⅱ（-↓GATC-）的识别序列和切点，若用该酶切割会将两个标记基因均破坏，因此只能用限制酶Ⅰ切割质粒，但切割含有抗虫基因的外源DNA分子时可以只用限制酶Ⅱ，也可以同时用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ．
（2）重组质粒上的标记基因的作用是筛选出导入重组质粒的受体细胞；重组质粒导入大肠杆菌的目的是大量复制目的基因（抗虫基因）．
（3）用限制酶Ⅰ切割质粒后会破坏氨苄青霉素抗性基因，不会破坏四环素抗性基因，因此能在含四环素的培养基上生存的大肠杆菌已经成功导入普通质粒或重组质粒，反之则说明没有导入．
（4）农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上．
（5）⑤为植物组织培养过程，其原理是植物细胞具有全能性，即根细胞具有发育成完整个体的全部遗传物质；愈伤组织是外植体脱分化形成．
（6）为确定抗虫棉是否培育成功，既要进行分子杂交检测，又要在个体水平上鉴定，即抗虫的接种实验，方法为：让害虫吞食转基因棉花的叶片，观察害虫的存活情况，以确定其是否具有抗虫性状．
（7）抗虫棉的培育采用了基因工程技术，其原理是基因重组．
故答案为：
（1）ⅠⅡ（Ⅰ和Ⅱ）
（2）筛选出导入重组质粒的受体细胞     大量复制目的基因（抗虫基因）
（3）四环素
（4）便于目的基因（抗虫基因）插入植物细胞染色体的DNA上
（5）发育成完整个体的全部遗传物质       脱分化
（6）抗虫的接种实验
（7）基因重组

点评 本题结合转基因棉花培育过程图，考查基因工程、植物组织培养等知识，要求考生识记基因工程的工程及操作步骤，能根据限制酶识别序列选择合适的限制酶，并能准确判断图中各过程的名称；识记植物组织培养技术的原理及应用．