Question

【題目】馬鈴薯是一種分布廣泛、適應(yīng)性強、產(chǎn)量高、營養(yǎng)價值豐富的糧食和經(jīng)濟作物。培育脫毒和抗毒的馬鈴薯品種是解決馬鈴薯質(zhì)量退化和產(chǎn)量下降的有效方法。

（1）馬鈴薯莖尖病毒極少甚至無病毒，莖尖離體培養(yǎng)大致過程如圖1所示，馬鈴薯莖尖外植體大小對苗的脫毒率和成活率的影響如圖2所示。請回答問題：

①依圖1分析，馬鈴薯脫毒苗培養(yǎng)依據(jù)的主要原理是________。將微莖尖接種在添加有______________等植物激素的培養(yǎng)基中，經(jīng)過______________和_________完成組織培養(yǎng)過程，獲得試管苗。對脫毒苗進行病毒檢測時，可采用______________方法檢測病毒的蛋白質(zhì)，也可以采用______________________方法檢測病毒的基因。

②由圖2可知，莖尖越小，_______________，因此大小為________mm的莖尖外植體適宜馬鈴薯脫毒苗的培養(yǎng)。

（2）研究表明將感染馬鈴薯的病毒（遺傳物質(zhì)是DNA）的蛋白質(zhì)外殼基因?qū)�入馬鈴薯體內(nèi)可以獲得抗病毒的植株。

①簡述將馬鈴薯病毒的蛋白質(zhì)外殼基因轉(zhuǎn)入馬鈴薯基因組中，獲得抗病毒馬鈴薯的基本過程。_______________________

②在個體水平鑒定馬鈴薯植株是否具有抗病毒特性的方法是____________________，觀察其生長狀況。

Answer 1

【答案】植物細胞的全能性 生長素和細胞分裂素 脫分化 再分化 抗原——抗體雜交 DNA分子雜交 脫毒率越高，成苗率越低 0.27 將馬鈴薯病毒的蛋白質(zhì)外殼基因?qū)�入馬鈴薯細胞內(nèi)一般采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，先將目的基因插入到農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA上，構(gòu)建出表達載體后，將其導(dǎo)入馬鈴薯受體細胞，篩選出抗病毒馬鈴薯細胞后，再通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)將馬鈴薯細胞培養(yǎng)出完整植株 將相應(yīng)的馬鈴薯病毒接種到馬鈴薯植株上

【解析】

植物組織培養(yǎng)應(yīng)用了細胞全能性的原理，過程：離體的植物組織、器官或細胞（外植體）愈傷組織胚狀體→植株（新植體）。目的基因的檢測與鑒定：（1）分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因：DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA：分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)：抗原——抗體雜交技術(shù)。（2）個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）①馬鈴薯脫毒苗培養(yǎng)依據(jù)的主要原理是植物細胞的全能性。植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基中添加生長素和細胞分裂素，可誘導(dǎo)離體細胞經(jīng)過脫分化和再分化完成組織培養(yǎng)過程，從而形成脫毒苗。為檢測脫毒苗的質(zhì)量，可采用抗原——抗體雜交的方法檢測病毒的蛋白質(zhì)，也可以采用DNA分子雜交的方法檢測病毒的基因。

②由圖2數(shù)據(jù)分析可知，莖尖越小，脫毒率越高，成苗率越低。當(dāng)莖尖外植體的大小為0.27mm時，脫毒率和成苗率均較高，因此馬鈴薯脫毒培養(yǎng)中莖尖外植體的適宜大小為0.27mm。

（2）①將馬鈴薯病毒的蛋白質(zhì)外殼基因?qū)�入馬鈴薯細胞內(nèi)一般采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該方法先將目的基因插入到農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA上，然后通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)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上。導(dǎo)入農(nóng)桿菌時，首先要構(gòu)建基因表達載體，需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，還要用Ca2+處理土壤農(nóng)桿菌，使之轉(zhuǎn)變?yōu)楦惺軕B(tài)，然后將它們在緩沖液中混合培養(yǎng)以完成轉(zhuǎn)化過程。構(gòu)建出基因表達載體后，將其導(dǎo)入馬鈴薯受體細胞，篩選出成功轉(zhuǎn)化的馬鈴薯細胞后，再通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)將馬鈴薯細胞培養(yǎng)出完整植株。

②在個體生物學(xué)水平鑒定馬鈴薯植株是否具有抗病毒特性的方法是將相應(yīng)的馬鈴薯病毒接種到馬鈴薯植株上，觀察其生長狀況。