Question

【題目】萵苣易受軟腐病菌的感染，野生甘藍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)圖回答下列問題：

（1）過程①所需的酶是______________________。

（2）過程②后，在顯微鏡下觀察觸合的活細胞中有供體的___________存在，這一特征可作為初步篩選雜種細胞的標(biāo)志。進一步對雜種植株進行___________接種實驗，可篩選出具有高抗性的雜種植株。

（3）為研究甘藍的A基因與抗性是否有關(guān)，科研人員提取野生甘藍的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擴增改造后的A基因，轉(zhuǎn)入野生甘藍細胞中，并用加入___________的培養(yǎng)基篩選，獲得的甘藍細胞，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 互補的黏性末端 啟動子 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胞工程和基因工程的相關(guān)知識；意在考查學(xué)生的識圖能力、識記能力和理解應(yīng)用能力。植物體細胞雜交就是將不同種植物的體細胞，在一定條件下融合成雜種細胞，并將雜種細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胞壁的過程，②表示誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過程，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的A基因的抗性的相關(guān)知識，要求學(xué)生識記基因工程的操作步驟及各步驟中需要注意的細節(jié)，如要識記基因表達載體包括目的基因、啟動子、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胞的細胞壁。

（2）用于融合的兩個細胞，一個是萵苣的葉肉細胞，一個是抗性甘藍的根部細胞，其中供體細胞特有的結(jié)構(gòu)是葉綠體，可通過觀察葉綠體的有無作為初步篩選雜種細胞的標(biāo)志。進一步對雜種植株進行軟腐病菌接種實驗，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片段間要有互補的黏性末端，才能達到目的。要使改造后的A基因能表達出N基因所編碼的蛋白質(zhì)，插入的N基因前端應(yīng)包含啟動子。PCR擴增改造后的A基因，轉(zhuǎn)入野生甘藍細胞中，并用加入氨芐青霉素的培養(yǎng)基篩選，獲得的甘藍細胞，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。