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體可使其染色體片段化，并喪失增殖能力。再利用此原生質體作為部分遺傳物質的供體與完整的野生甘藍原生質體融合，以獲得抗軟腐病雜種植株。流程如下圖：

據圖回答下列問題：

（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，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，插入的N基因前端應包含_____________________。PCR擴增改造后的A基因，轉入野生甘藍細胞中，并用加入___________的培養基篩選，獲得的甘藍細胞，其愈傷組織培育后發現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：本題以圖文結合的形式綜合考查了植物細胞工程和基因工程的相關知識；意在考查學生的識圖能力、識記能力和理解應用能力。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。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表示誘導原生質體融合的過程，可以用物理法與化學法融合。下圖是利用基因工程研究甘藍的A基因的抗性的相關知識，要求學生識記基因工程的操作步驟及各步驟中需要注意的細節，如要識記基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。能正確分析題圖，從圖中提取信息準確答題。

（1）過程①表示原生質體的制備，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構是葉綠體，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，插入的N基因前端應包含啟動子。PCR擴增改造后的A基因，轉入野生甘藍細胞中，并用加入氨芐青霉素的培養基篩選，獲得的甘藍細胞，其愈傷組織培育后發現也非常容易感染軟腐病，表明A基因是抗性基因。