Question

【題目】鳳梨草莓是一種外形酷似草莓，口感酷似鳳梨的水果，被譽(yù)為“果中皇后”。下圖表示利用現(xiàn)代生物技術(shù)改良野生草莓品系的過程。請(qǐng)回答下列問題：

（1）將野生綠色草莓的葉片離體組織培養(yǎng)成四倍體試管苗的過程，應(yīng)用了植物細(xì)胞工程中的_____技術(shù)，此技術(shù)的原理是________________________。

（2）①過程中欲將目的基因?qū)�人四倍體草莓試管苗，獲得抗蟲草莓，通常要用到農(nóng)桿菌，該過程中首先要將目的基因插入____________上，這是因?yàn)?/span>____________。除了該方法之外，將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法還____________。

（3）要想通過上述過程獲得具有鳳梨口味的抗蟲草莓新品種，____________（填“能”或“不能”）利用抗蟲草莓和鳳梨草莓進(jìn)行雜交的方法獲得可以穩(wěn)定遺傳的新品種，原因是_______________________。從細(xì)胞工程技術(shù)角度考慮，可行的方法是________________________。

Answer 1

【答案】植物組織培養(yǎng) 植物細(xì)胞的全能性 農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒的T-DNA 農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上 基因槍法和花粉管通道法 不能 抗蟲草莓和風(fēng)梨草莓之間存在生殖隔離 先用花藥離體培養(yǎng)分別獲得單倍體幼苗，再利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得同時(shí)具有鳳梨口味和抗蟲特性的六倍體草莓

【解析】

（1）植物組織培養(yǎng)就是在無菌和人工控制的條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整植株，其原理是植物細(xì)胞的全能性。（2）農(nóng)桿菌在自然狀態(tài)下，感染雙子葉植物和裸子植物，當(dāng)植物受到損傷時(shí)，植物傷口處產(chǎn)生大量的酚類化合物，吸引農(nóng)桿菌移向這些細(xì)胞，這時(shí)農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA（可轉(zhuǎn)移的DNA）可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，利用農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞，并將其插入到植物細(xì)胞中染色體的DNA上，使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法。（3）根據(jù)圖示分析，①采用的基因工程技術(shù)將抗蟲基因?qū)�入受體細(xì)胞的過程，從而獲得抗蟲草莓（4N）；②是先將花藥離體培養(yǎng)獲得2N和4N的單倍體草莓，再用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得同時(shí)具有鳳梨風(fēng)味和抗蟲特性的草莓。

（1）將野生綠色草莓的葉片離體組織培養(yǎng)成四倍體試管苗的過程屬于植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其原理是植物細(xì)胞的全能性。

（2）①過程中欲將目的基因?qū)�人四倍體草莓試管苗，獲得抗蟲草莓，通常要用到農(nóng)桿菌，該過程中，首先要將目的基因插入農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒的T-DNA上，這是因?yàn)檗r(nóng)桿菌中Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上。除了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法之外，將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法還有基因槍法和花粉管通道法。

（3）傳統(tǒng)的有性雜交的方法不能獲得可以穩(wěn)定遺傳的新品種，原因是抗蟲草莓和鳳梨草莓之間存在生殖隔離，得到的雜種后代不可育。從細(xì)胞工程技術(shù)角度考慮，如果直接將抗蟲草莓（4N）和鳳梨草莓（8N）進(jìn)行植物體細(xì)胞雜交，得到的雜種后代是十二倍體，不可行；所以要先用花藥離體培養(yǎng)分別獲得單倍體，再利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得同時(shí)具有風(fēng)梨口味和抗蟲特性的六倍體草莓。