Question

【題目】玉米A具有高產(chǎn)、抗病等優(yōu)良性狀，為使其獲得抗除草劑性狀，操作流程如下圖，其中人為整合上去的報告基因可在篩選檢測目的基因是否導(dǎo)入起作用。回答下列有關(guān)問題。

（1）通過______________或______________法可以擴(kuò)増抗除草劑基因G。

（2）Ti質(zhì)粒上的報告基因在農(nóng)桿菌內(nèi)不能獲得相應(yīng)的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，在受體植物細(xì)胞中則可以，可能的原因是__________________________________________。步驟①中為防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化，構(gòu)建表達(dá)載體需用2種限制酶，選擇的原則______________________。

①質(zhì)粒內(nèi)，每種限制酶只有一個切割位點(diǎn)

②酶切后，Ti質(zhì)粒形成的兩個黏性末端序列相同

③G基因編碼蛋白質(zhì)的序列中，每種限制酶只有一個切割位點(diǎn)

④酶切后，G基因形成的兩個黏性末端序列不相同

A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

（3）農(nóng)桿菌感染愈傷組織時，T－DNA攜帶的G基因易轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞______________上，然后除盡農(nóng)桿菌，再使用含_____________________的培養(yǎng)基得到植株B。整個過程中影響玉米愈傷組織能否成功再生植株的原因除了環(huán)境因素和培養(yǎng)基的成分之外，還可能有_______________________________________________________（答出兩點(diǎn)即可）。

（4）植物根瘤磨碎后，為使農(nóng)桿菌的分離效果更好，采用______________法。若某一實(shí)驗(yàn)組平板上茵落平均數(shù)為38個／平板，而空白對照組的一個平板上出現(xiàn)了8個菌落，這種結(jié)果說明在此次分離出現(xiàn)了______________現(xiàn)象。若將30（即38－8）個／平板作為本組菌落數(shù)的平均值，該該做法_______（填“正確”或“不正確”）。

（5）上圖操作流程的玉米幼胚到植株B的過程中，不同培養(yǎng)基的區(qū)別主要在于植物生長調(diào)節(jié)劑的濃度不同，過程④⑤分別選擇______________、______________（填下表中的培養(yǎng)基類型甲或乙），寫出表中“……＂處的信息____________________________。

Answer 1

【答案】PCR擴(kuò)增農(nóng)桿菌體內(nèi)擴(kuò)增報告基因轉(zhuǎn)錄后在農(nóng)桿菌內(nèi)無法加工，從而無法合成相應(yīng)蛋白質(zhì)B染色體除草劑玉米的基因型，愈傷組織繼代培養(yǎng)的次數(shù)涂布雜菌污染不正確乙甲MS培養(yǎng)基、蔗糖、瓊脂、水

【解析】

每種限制酶都有特定的切割位點(diǎn)，構(gòu)建基因表達(dá)載體時可用同一種限制酶切割目的基因和運(yùn)載體，用DNA連接酶鏈接，實(shí)際操作中通常可用兩種限制酶切割目的基因兩端，防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化；農(nóng)桿菌易感染雙子葉植物和裸子植物，對單子葉植物沒有感染力，Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體上，轉(zhuǎn)化時，目的基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上。影響愈傷組織能否成功再生植株的原因有：環(huán)境因素如光溫、培養(yǎng)基成分如植物激素配比，以及不同種類植物或同種植物的不同基因型個體間存在遺傳的差異，細(xì)胞全能性的表達(dá)程度大小不同，有些在多次繼代培養(yǎng)后會喪失細(xì)胞全能性的表達(dá)能力。分離微生物時，涂布分離更易獲得單菌落；植物組織培養(yǎng)過程中培養(yǎng)基為MS培養(yǎng)基，除了加入相關(guān)的植物生長調(diào)節(jié)劑，還需加入蔗糖、瓊脂、水等；NAA是萘乙酸，BA是芐基腺嘌呤，植物組織培養(yǎng)中用到的培養(yǎng)基組成如MS發(fā)芽培養(yǎng)基：MS培養(yǎng)基+BA溶液（多）+NAA溶液（少）+蔗糖+瓊脂；MS生根培養(yǎng)基：MS培養(yǎng)基+NAA溶液+蔗糖+瓊脂，因此甲是生根培養(yǎng)基，乙是發(fā)芽培養(yǎng)基，根據(jù)圖示，④需要用發(fā)芽培養(yǎng)基，⑤為生根培養(yǎng)基。

（1）擴(kuò)增抗除草劑基因可通過PCR擴(kuò)增或農(nóng)桿菌體內(nèi)擴(kuò)增實(shí)現(xiàn)。

（2）農(nóng)桿菌是原核生物，受體植物細(xì)胞是真核生物，原核生物細(xì)胞缺乏真核生物的蛋白質(zhì)加工系統(tǒng),因此報告基因轉(zhuǎn)錄后在農(nóng)桿菌內(nèi)無法加工，從而無法合成相應(yīng)蛋白質(zhì)。步驟①中選擇2種限制酶，目的是產(chǎn)生不同的黏性末端，防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化，因此①④符合，應(yīng)選B。

（3）T－DNA攜帶的G基因易轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞染色體上；植株B具有抗除草劑性狀，因此需要在培養(yǎng)基中加入除草劑進(jìn)行篩選；影響愈傷組織能否成功再生植株的原因除了環(huán)境因素和培養(yǎng)基的成分之外，還與玉米的基因型、愈傷組織繼代培養(yǎng)的次數(shù)有關(guān)。

（4）采用涂布分離法分離農(nóng)桿菌效果更好；若空白對照組的一個平板上出現(xiàn)了8個菌落，說明在此次分離出現(xiàn)了雜菌污染，因此將30（即38－8）個／平板作為本組菌落數(shù)的平均值的做法不正確。

（5）④應(yīng)選發(fā)芽培養(yǎng)基，⑤為生根培養(yǎng)基，而甲是生根培養(yǎng)基，乙是發(fā)芽培養(yǎng)基，因此④⑤分別選擇乙、甲；植物組織培養(yǎng)過程中除了加入相關(guān)的植物生長調(diào)節(jié)劑，還需加入MS培養(yǎng)基，蔗糖、瓊脂、水等。