Question

16．转基因抗虫棉是人们应用较早的基因工程推广项目，目前转基因技术有了新的改进，如图所示，请根据所学知识回答：

（1）构建相关的目的基因表达载体时，应该选择的限制酶是EcoRI和BamHI；如图，切割目的基因两侧序列和载体时用两种限制酶，相较使用同种限制酶而言．其优点是能够使目的基因和质粒定向连接，在目的基因两侧和载体切口处可能形成不同的黏性末端，不但可以防止切割下的基因和切开的载体分别发生自身环化，还可以避免前者在插入载体切口处时产生与表达载体转录方向相反（填“相同”或“相反”）的连接．
（2）若目的基因最终整合到染色体上，则从棉株1、2、3中各随机取出一个叶肉细胞，其细胞核中含有的目的基因个数分别为0、1、2个．
（3）④过程通常采用适宜浓度的秋水仙素溶液处理使染色体数恢复．取棉株2的两个体细胞融合也能得到符合生产要求的棉株3，其原理为细胞膜的流动性和植物细胞具有全能性．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图示表示抗虫棉的培育过程，其中①表示花药离体培养，得到的是单倍体植株；②是个体发育过程；③是植物组织培养过程；④是人工诱导染色体数目加倍；最后还需要进行筛选．

解答 解：（1）含有目的基因的外源DNA中有限制酶EcoRI、SamⅠ和BamHI的切割位点，但限制酶SamⅠ的切割位点位于目的基因上，不能用该酶进行切割，因此切割获取目的基因时应选择限制酶EcoRI和BamHI；切割目的基因两侧序列和载体时用两种限制酶，相较使用同种限制酶而言，其优点是能够使目的基因和质粒定向连接，在目的基因两侧和载体切口处可能形成不同的黏性末端，不但可以防止切割下的基因和切开的载体分别发生自身环化，还可以避免前者在插入载体切口处时产生与表达载体转录方向相反的连接．
（2）棉株l还未导入目的基因，因此其细胞核中不含目的基因；植株2是导入目的基因的单倍体植株，因此其细胞核中只含有1个目的基因； 植株3是植株2经过人工诱导染色体数目加倍后得到的，其细胞核中含有2个目的基因．
（3）④是人工诱导染色体数目加倍，④过程通常采用适宜浓度的秋水仙素溶液处理使染色体数恢复．取棉株2的两个体细胞融合，其原理为细胞膜的流动性．由融合细胞发育到符合生产要求的棉株3，其原理为植物细胞具有全能．
故答案为：
（1）EcoRI和BamHI        能够使目的基因和质粒定向连接     黏性末端    自身环化     相反
（2）0、1、2
（3）适宜浓度的秋水仙素溶液　　细胞膜的流动性　植物细胞具有全能性

点评 本题结合图解，考查基因工程、细胞工程和育种的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节；识记植物组织培养过程，掌握单倍体育种的过程，能正确分析图中各过程的含义，再结合所学的知识准确答题．