Question

4．圖表示利用基因工程培育抗蟲(chóng)棉過(guò)程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）若限制酶I的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)是-↓GATC-，限制酶II識(shí)別序列和切割位點(diǎn)是-G↓GATCC-，那么在①過(guò)程中，應(yīng)選用限制酶Ⅱ切割質(zhì)粒，用限制酶Ⅰ切割抗蟲(chóng)基因．
（2）如果要將某目的基因通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞，先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA中，然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，通過(guò)DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的染色體DNA上．
（3）⑤的基本過(guò)程如下：
外植體$\stackrel{①}{→}$愈傷組織$\stackrel{②}{→}$芽、根→植株
在過(guò)程①中，常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素、微量元素和有機(jī)物，在配制好的培養(yǎng)基中，常常需要添加植物激素，有利于外植體啟動(dòng)細(xì)胞分裂形成愈傷組織．接種后2-5d，若發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染，原因可能是外植體消毒不徹底．在過(guò)程②中，愈傷組織在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中未形成根，但分化出了芽，其原因可能是 培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素類物質(zhì)和細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示表示利用基因工程培育抗蟲(chóng)棉過(guò)程，其中①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，該過(guò)程需要限制酶和DNA連接酶；②是將目的基因?qū)�入大腸桿菌細(xì)胞，使之隨著大腸桿菌細(xì)胞的繁殖而擴(kuò)增；③④表示采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入棉花根�?xì)胞；⑤表示采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將受體細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株．

解答 解：（1）由圖可知，質(zhì)粒上的兩個(gè)標(biāo)記基因中均有限制酶Ⅰ（-↓GATC-）的識(shí)別序列和切點(diǎn)，若用該酶切割會(huì)將兩個(gè)標(biāo)記基因均破壞，因此只能用限制酶Ⅱ切割質(zhì)粒，但切割含有抗蟲(chóng)基因的外源DNA分子時(shí)可以只用限制酶Ⅰ，也可以同時(shí)用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ．
（2）如果要將某目的基因通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞，先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA中，然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，通過(guò)DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的染色體DNA上．
（3）⑤的基本過(guò)程如下：
外植體$\stackrel{①}{→}$愈傷組織$\stackrel{②}{→}$芽、根→植株
圖中過(guò)程①表示植物組織培養(yǎng)的脫分化過(guò)程，常用的MS培養(yǎng)基主要成分包括大量元素、微量元素和有機(jī)物，在配制好的培養(yǎng)基中，常常需要添加植物激素，有利于外植體啟動(dòng)細(xì)胞分裂形成愈傷組織．接種后2-5d，若發(fā)現(xiàn)外植體邊緣局部污染，原因可能是外植體消毒不徹底．在再分化過(guò)程中，培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素類物質(zhì)和細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低，會(huì)導(dǎo)致愈傷組織在誘導(dǎo)生根的培養(yǎng)基中未形成根，但分化出了芽．
故答案為：
（1）ⅡⅠ
（2）T-DNA
（3）有機(jī)物       植物激素       外植體消毒不徹底       培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素類物質(zhì)和細(xì)胞分裂素類物質(zhì)用量的比值偏低

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因棉花培育過(guò)程圖，考查基因工程、植物組織培養(yǎng)等知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的工程及操作步驟，能根據(jù)限制酶識(shí)別序列選擇合適的限制酶，并能準(zhǔn)確判斷圖中各過(guò)程的名稱；識(shí)記植物組織培養(yǎng)的過(guò)程、培養(yǎng)基的成分以及激素杠桿原理等．