Question

【题目】Ⅰ.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，其过程如下图所示：

（1）过程①需要使用的工具酶是___________。构建的重组Ti质粒除了含有Bt基因外，还包括启动子、终止子、___________和___________等。

（2）过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养，旨在让农杆菌Ti质粒的___________进入棉花细胞；除尽农干菌后，还须转接到含卡那霉素的培养基上继续倍养，目的是______________________。

（3）若过程④仅获得大量的根，则应在培养甚中增加___________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______________________。

（4）检验转基因棉的抗虫性状，常用方法是___________。种植转基因抗虫棉能减少___________的使用，以减轻环境污染。

Ⅱ.野生黑芥（染色体数为2A）具有黑腐病的抗性基因，而花椰菜（染色体数为2B）易感染黑腐病菌而患病，用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种黑芥一花椰菜植株，操作流程如图。请据图回答下列问题：

（1）植物体细胞杂交依据的生物学原理有______________________。

（2）获得原生质体常用的酶是___________，细胞融合完成的标志是______________________。

（3）过程①PEG的作用是___________，此时培养液需要保持一定渗透压的目的是___________。

（4）经过①操作后，筛选出融合的杂种细胞，进而脱分化形成___________，经过②___________形成杂种植株。

（5）若要分析杂种植株的染色体变异类型，应剪取该植株根尖和双亲植株的根尖，制成临时装片，然后在显微镜下观察比较有丝分裂中期染色体的______________________。

（6）用上述方法培养的该杂种植株含有的染色体数目是_____________________________；用黑腐病菌感染杂种植株，可筛选出具有____________________的杂种植株。此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于___________（二倍体/单倍体）植株。

Answer 1

【答案】 限制酶和DNA连接酶 复制原点 标记基因 TDNA 筛选出获得TDNA片段的植物细胞 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 投放棉铃虫（抗虫接种实验） 农药（杀虫剂） 细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 纤维素酶和果胶酶 再生出新的细胞壁 诱导原生质体融合 维持原生质体的形态 愈伤组织 再分化 形态和数目 2A＋2B 抗黑腐病 单倍体

【解析】试题分析：分析题图，上图为转基因抗虫棉的培育过程图，主要包括：①表示基因表达载体的构建；②表示将目的基因导入农杆菌中；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表示再分化，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。下图为植物体细胞杂交育种过程，其中过程①表示诱导植物原生质体融合，②表示再分化。

Ⅰ.（1）过程①因表达载体的构建过程，需要限制酶和DNA连接酶的催化；基因表达载体的组成成分包括目的基因（Bt基因）、启动子、终止子、复制原点和标记基因等。

（2）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。除尽农干菌后，还须转接到含卡那霉素的培养基上继续倍养，以筛选出获得TDNA片段的植物细胞。

（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。

Ⅱ. （1）植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。

（2）植物细胞融合时需先用纤维素酶和果胶酶去除植物的细胞壁获得原生质体，杂种细胞再生出新的细胞壁是细胞融合完成的标志。

（3）植物原生质体融合过程常利用化学试剂聚乙二醇（或PEG），此时培养液需要保持一定渗透压，以维持原生质体的形态。

（4）杂种细胞形成愈伤组织的过程属于植物组织培养过程中的脱分化，愈伤组织形成杂种植株的②过程属于再分化。

（5）有丝分裂中期染色体的形态和数目最清晰，是观察染色体变异的最佳时期。

（6）杂种细胞的染色体数为融合前两种细胞染色体数之和即（2A+2B）。经过花粉离体培养形成的植株不论细胞中含有几个染色体组均属于单倍体。