Question

18．将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中，可获得抗棉铃虫的转基因棉，其过程如图所示（注：农杆菌中Ti质拉上只有T-DNA片段能转移到植物细胞中）．

（1）过程①需用同种限制酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切；用Ca²⁺（或CaCl₂）处理农杆菌有助于②过程的完成．
（2）为筛选出含重组Ti质粒的农杆菌，须用含卡那霉素的培养基对农杆菌进行培养；过程③的目的是让重组Ti质粒的T-DNA片段进入棉花细胞．
（3）若过程④仅获得大量的根，则应在培养基中增加细胞分裂素浓度以获得芽；部分接种在无激素培养基上的芽也能长根，原因是芽顶端合成的生长素向基部运输，促进根的分化．
（4）检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是投放棉铃虫，种植转基因抗虫棉能减少农药的使用，从而减轻环境污染．

Answer 1

分析 分析题图：图示为转基因抗虫棉的培育过程图，主要包括：①基因表达载体的构建；②将目的基因导入农杆菌中（采用农杆菌转化法）；③表示通过农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，并诱导受体细胞脱分化形成愈伤组织；④⑤再分化，将离体棉花植株培育成抗虫棉还需采用植物组织培养技术．

解答 解：（1）将目的基因和质粒进行连接时，需要用同种限制酶对目的基因和质粒进行切割，以产生相同的黏性末端，然后再用DNA连接酶进行连接．②表示将目的基因导入农杆菌细胞中，将目的基因导入微生物细胞时，常用感受态转化法，即用Ca²⁺（或CaCl₂）处理微生物细胞，是指成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态．
（2）由图可知，标记基因是卡那霉素抗性基因，因此为筛选出含目的基因的棉花细胞，须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养．农杆菌的Ti质粒上特殊的T-DNA可以将目的基因转移到棉花细胞，因此过程③的目的是让重组Ti质粒的T-DNA片段进入棉花细胞．
（3）④为再分化过程，在该过程的培养基中增加细胞分裂素浓度可以获得大量的芽；同时芽顶端合成的生长素向基部运输，促进根的分化．
（4）检验转基因棉的抗虫性状，常从个体水平上进行检测，方法是投放棉铃虫，若棉铃虫大量死亡，说明转基因成功．种植转基因抗虫棉能减少农药的使用，以减轻环境污染．
故答案为：
（1）限制 　 Ca²⁺（或CaCl₂）
（2）卡那霉素    T-DNA片段　
（3）细胞分裂素浓度     芽顶端合成的生长素向基部运输，促进根的分化
（4）投放棉铃虫 农药

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的概念、原理、操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能结合所学的知识准确答题．