Question

【題目】萵苣易受軟腐病菌的感染，野生甘藍(lán)具軟腐病的抗性基因。用一定劑量的紫外線處理窩苣原生質(zhì)體可使其染色體片段化，并喪失增殖能力。再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的野生甘藍(lán)原生質(zhì)體融合，以獲得抗軟腐病雜種植株。流程如下圖：

據(jù)圖回答下列問(wèn)題：

（1）過(guò)程①所需的酶是______________________。

（2）過(guò)程②后，在顯微鏡下觀察觸合的活細(xì)胞中有供體的___________存在，這一特征可作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。進(jìn)一步對(duì)雜種植株進(jìn)行___________接種實(shí)驗(yàn)，可篩選出具有高抗性的雜種植株。

（3）為研究甘藍(lán)的A基因與抗性是否有關(guān)，科研人員提取野生甘藍(lán)的DNA，將氨芐青霉素的抗性基因（N基因）插入A基因中，替換A基因的中間片段，如圖。

為達(dá)到上述目的，用限制酶處理后，在A1片段與N基因、N基因與A3片段間要有___________。要使改造后的A基因能表達(dá)出N基因所編碼的蛋白質(zhì)，插入的N基因前端應(yīng)包含_____________________。PCR擴(kuò)增改造后的A基因，轉(zhuǎn)入野生甘藍(lán)細(xì)胞中，并用加入___________的培養(yǎng)基篩選，獲得的甘藍(lán)細(xì)胞，其愈傷組織培育后發(fā)現(xiàn)也非常容易感染軟腐病，表明A基因是_________________________________。

Answer 1

【答案】 纖維素酶和果膠酶 葉綠體 軟腐病菌 互補(bǔ)的黏性末端 啟動(dòng)子 氨芐青霉素 抗性基因

【解析】試題分析：本題以圖文結(jié)合的形式綜合考查了植物細(xì)胞工程和基因工程的相關(guān)知識(shí)；意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力、識(shí)記能力和理解應(yīng)用能力。植物體細(xì)胞雜交就是將不同種植物的體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并將雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。其中上圖中①表示用纖維素酶與果膠酶去除細(xì)胞壁的過(guò)程，②表示誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過(guò)程，可以用物理法與化學(xué)法融合。下圖是利用基因工程研究甘藍(lán)的A基因的抗性的相關(guān)知識(shí)，要求學(xué)生識(shí)記基因工程的操作步驟及各步驟中需要注意的細(xì)節(jié)，如要識(shí)記基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。能正確分析題圖，從圖中提取信息準(zhǔn)確答題。

（1）過(guò)程①表示原生質(zhì)體的制備，要用纖維素酶和果膠酶去掉植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。

（2）用于融合的兩個(gè)細(xì)胞，一個(gè)是萵苣的葉肉細(xì)胞，一個(gè)是抗性甘藍(lán)的根部細(xì)胞，其中供體細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)是葉綠體，可通過(guò)觀察葉綠體的有無(wú)作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。進(jìn)一步對(duì)雜種植株進(jìn)行軟腐病菌接種實(shí)驗(yàn)，可篩選出具有高抗性的雜種植株。

（3）將氨芐青霉素的抗性基因（N基因）插入A基因中，需要用限制酶分別處理獲得氨芐青霉素的抗性基因和A1、A3片段，且在A1片段與N基因、N基因與A3片段間要有互補(bǔ)的黏性末端，才能達(dá)到目的。要使改造后的A基因能表達(dá)出N基因所編碼的蛋白質(zhì)，插入的N基因前端應(yīng)包含啟動(dòng)子。PCR擴(kuò)增改造后的A基因，轉(zhuǎn)入野生甘藍(lán)細(xì)胞中，并用加入氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選，獲得的甘藍(lán)細(xì)胞，其愈傷組織培育后發(fā)現(xiàn)也非常容易感染軟腐病，表明A基因是抗性基因。