Question

4．馬鈴薯是種植廣泛的農作物，病毒侵染后導致產量大幅下降，培育脫毒和抗毒的馬鈴薯品種是提高產量的有效方法．請分析并回答．
（1）馬鈴薯莖尖病毒極少甚至無病毒，因此可將馬鈴薯莖尖接種在培養基中，培養基中添加生長素和細胞分裂素，誘導離體細胞經過脫分化和再分化完成組織培養過程，從而形成脫毒苗．此過程說明植物細胞具有全能性．
（2）為獲得抗病毒的馬鈴薯植株，往往采用轉基因技術，將病毒復制酶基因轉移到馬鈴薯體內．其過程大致如圖所示．上述過程中，將目的基因導入馬鈴薯細胞使用了農桿菌轉化法．該方法先將目的基因插入到農桿菌Ti質粒的T-DNA上，然后通過農桿菌的轉化作用，使目的基因進入植物細胞并插入到植物細胞的染色體DNA上．導入農桿菌時，首先要構建基因表達載體，這里需要的工具酶有限制性核酸內切酶（限制酶）和DNA連接酶，還要用Ca²⁺（CaCl₂）處理土壤農桿菌，使之轉變為感受態，然后將它們在緩沖液中混合培養以完成轉化過程．該轉基因馬鈴薯產生的配子中不一定（填“一定”或“不一定”）含有目的基因．

Answer 1

分析 1、植物組織培養過程是：離體的植物器官、組織或細胞脫分化形成愈傷組織，然后再分化生成根、芽，最終形成植物體．植物組織培養依據的原理是植物細胞的全能性．
2、目的基因的檢測與鑒定：
（1）分子水平上的檢測  
①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術
②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術
③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術
（2）個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
（例：用蟲食用棉花，觀察其存活情況，來鑒定棉花是否具有抗蟲特性．）
3、農桿菌轉化法的轉化過程：目的基因插人Ti質粒的T-DNA上→轉入農桿菌→導入植物細胞→目的基因整合到植物細胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩定維持和表達．

解答 解：（1）植物組織培養過程需經過脫分化和再分化兩個過程，植物組織培養的原理是植物細胞的全能性．
（2）將外源基因導入植物體內用農桿菌轉化法，常用到的工具酶是限制性核酸內切酶和DNA連接酶；將目的基因導入微生物細胞時，常用感受態細胞法，即用Ca²⁺處理微生物（土壤農桿菌），使之轉變為容易吸收周圍環境中DNA分子的感受態，進而使外源基因容易導入．由于減數分裂形成配子時，同源染色體分離，配子中的染色體數目減半，所以配子不一定會存在導入的目的基因．
故答案為：
（1）脫分化和再分化　全能性
（2）農桿菌轉化　　限制性核酸內切酶（限制酶）和DNA連接酶      Ca²⁺（CaCl₂）     不一定

點評 本題考查基因工程和細胞工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細節問題；識記植物組織培養的過程及原理，能結合所學的知識準確答題．