Question

19．如圖為培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的兩種思路，請據(jù)圖回答問題：

（1）與思路2相比，思路1的優(yōu)點是篩選出的目的植株能穩(wěn)定遺傳（是純合子）．
（2）構(gòu)建重組質(zhì)粒時，需要使用的限制酶是EcoRⅠ和BamHⅠ，還需要使用的工具酶是DNA連接酶．
（3）圖中過程①獲取的完整的重組質(zhì)粒，除了圖中標出的特殊DNA片段外，還應(yīng)該有標記基因（和復(fù)制原點）等部分；過程②常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；過程③常用的試劑為秋水仙素；培育獲取棉株2 或棉株4采用的生物學(xué)技術(shù)是植物組織培養(yǎng)．
（4）為檢測棉株3、棉株4的抗蟲特性，常使用的方法是接種害蟲，觀察棉株是否有抗蟲能力．

Answer 1

分析 1、分析題圖：思路1是采用單倍體育種方法，結(jié)合基因工程，培育出目的植株．比思路2相比，該方法的優(yōu)點是目的植物是純合子，能穩(wěn)定遺傳．
2、圖為培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的兩種思路，思路1中，其中①表示基因表達載體的構(gòu)建過程；②表示將目的基因?qū)�入受體細胞；③用人工誘導(dǎo)單倍體轉(zhuǎn)變成正常的植物．
3、基因表達載體的構(gòu)建的組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因
4、將目的基因?qū)�入受體細胞，受體細胞不同，轉(zhuǎn)化的方法不同：
將目的基因?qū)�入植物細胞：采用最多的方法�?農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有基因槍法和 花粉管通道法等．
將目的基因?qū)�入動物細胞：最常用的方法�?顯微注射技術(shù)．此方法的受體細胞多是受精卵．
將目的基因?qū)�入微生物細胞：原核生物作為受體細胞的原因是 繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少，最常用的原核細胞是 大腸桿菌，其轉(zhuǎn)化方法是：先用 Ca²⁺處理細胞，使其成為  感受態(tài)細胞，再將 重組表達載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細胞混合，在一定的溫度下促進感受態(tài)細胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程．

解答 解：（1）思路1是采用單倍體育種方法，結(jié)合基因工程，培育出目的植株，比思路2相比，該方法的優(yōu)點是目的植物是純合子，能穩(wěn)定遺傳．
（2）根據(jù)圖分析，如果用SmaI酶切割目的基因時，會破壞目的基因，因此用圖中的質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組DNA分子時，不能使用SmaⅠ酶切割．因此只能選用的限制酶是EcoRⅠ和BamHI切割目的基因和運載體，還需要使用的工具酶是DNA連接酶，構(gòu)建基因表達載體．
（3）過程①是構(gòu)建基因表達載體，即重組質(zhì)粒．基因表達載體中除了具有目的基因、啟動子和終止子之外，還需具有標記基因．過程②是將目的基因?qū)�入受體細胞中，受體細胞是植物細胞，常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；棉株2是單倍體幼苗中外植體中細胞經(jīng)過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲取的，是單倍體．過程③常用的試劑為秋水仙素，是植株2細胞中染色體數(shù)目增倍，獲取純合體植株3．
（4）為檢測棉株3、棉株4的抗蟲特性，常使用的方法是接種害蟲，觀察棉株是否有抗蟲能力．
故答案為：
（1）能穩(wěn)定遺傳（是純合子）
（2）EcoRⅠ和BamHⅠDNA連接酶
（3）標記基因（和復(fù)制原點）   農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法  秋水仙素   植物組織培養(yǎng)
（4）接種害蟲，觀察棉株是否有抗蟲能力

點評 本題結(jié)合圖解，考查基因工程的原理及技術(shù)、植物組織培養(yǎng)技術(shù)、單倍體育種．要求考生正確分析題圖，關(guān)注圖中相關(guān)細節(jié)，找出思路1和思路2的不同點：思路1中的外植體來自于單倍體幼苗，思路2中外植體來自于正常的外植體．