【题目】为了改善马铃薯的品质,增加其蛋白质含量,使做出的马铃薯粉条更加有嚼劲。某科研小组将某种蛋白基因成功导人马铃薯细胞,得到了转基因植株。请回答下列问题:

1)将目的基因导人马铃薯细胞,经常采用农杆菌转化法。操作时,需要先将目的基因插入到________,通过转化作用,最终将目的基因插入到马铃薯细胞中染色体的DNA上。

2)科研小组欲将转基因马铃薯细胞进一步培养成幼苗。如上图所示,需将细胞接种到诱导培养基上,通过_______________过程形成结构1,再转接到培养基2_______________培养基上培养一段时间, 就可以诱导出试管苗。在这一过程中使用的固体培养基是由无机营养成分、有机营养成分、_______________四部分组成。

3)科研小组若要将转基因马铃薯细胞与番茄细胞杂交,需要首先用酶解法去掉细胞壁。去掉细胞壁的原因是_______________。杂交过程的另一个关键环节是原生质体间的融合,所需人工诱导的方法分为两大类,其中物理法包括_______________。但最终没能如愿培养出如图C所示的结果,分析其原因可能是_____________________________________________

【答案】Ti质粒上的T-DNA (可转移DNA) 脱分化 分化 激素和琼脂 细胞壁阻碍细胞间的杂交 离心、振动、电激 两种生物的遗传物质的表达相互干扰、相互影响

【解析】

基因工程的操作步骤:获取目的基因;构建基因表达载体;把目的基因导入受体细胞;目的基因的检测和鉴定。

植物体细胞杂交指将不同种的植物细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。

1)农杆菌转化法,需要先将目的基因插入到农杆菌的Ti质粒上的T-DNA (可转移DNA)上,通过农杆菌的转化作用,最终使目的基因进入植物细胞,并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上,使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。

2)植物组织培养需要将外植体接种到诱导培养基上,通过脱分化过程形成结构1愈伤组织,再转接到分化培养基上培养一段时间,就可以诱导出试管苗。在这一过程中使用的固体培养基是由无机营养成分、有机营养成分、植物激素和琼脂四部分组成。

3)由于细胞壁阻碍细胞间的杂交,故要将转基因马铃薯细胞与番茄细胞杂交,需要首先用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁。诱导原生质体间的融合可以用物理法和化学法,其中物理法包括离心、振动、电激等。马铃薯与番茄细胞目前未能如愿培养出如图C所示的结果即地上长番茄、地下长马铃薯,可能是由于生物基因的表达不是孤立的,它们之间相互影响、相互调控,马铃薯与番茄杂交细胞中具有两种生物的遗传物质,其表达相互干扰,不再像原来有序表达。

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