Question

珙桐（2n=40）被称为植物活化石，为进一步保护珙桐，保护生物的多样性。2015年中科院国家重点实验室科研小组来到贵州梵净山珙桐保护基地采集了珙桐材料进行相关的研究。回答问题：

（1）为增强珙桐抗虫特性，科学家需要将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入珙桐中，使珙桐的抗药性增强。①用______________酶获取目的基因；②将目的基因导入珙桐细胞；③将受体珙桐细胞进行植物组织培养获得抗药幼苗，其原理是______________；④目的基因的检测。

（2）目的基因一般只导入受体细胞同源染色体的一条上，可将含有目的基因的植株看成杂合子（Aa）。现有一通过基因工程获得的具有抗虫性状的珙桐幼苗（Aa），为了获得能够稳定遗传的抗虫植株，可采用多种育种方法，其中最简单的方法是是进行____________，育种年限最短的是进行____________。若对该植株先用秋水仙素处理转变成基因型为AAaa的四倍体，再经过花药离体培养也能获得稳定遗传的子代，其中秋水仙素的作用是_____________，符合要求的子代比例是_____________。

（3）研究发现，珙桐植株的另一对同源染色体上，显性基因B会抑制抗虫基因A的表达，使得珙桐不具有抗虫性状。若用没有抗虫性状的植株AaBb的基因型植株自交，子代表现型及比例为__________。

Answer

限制酶 植物细胞的全能性 连续自交提高纯合率 单倍体育种 抑制有丝分裂前期纺锤体的形成 1/6 不抗虫：抗虫=13：3

【解析】

1、植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。

2、基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。

（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）基因工程的步骤：①用限制酶获取目的基因；②将目的基因导入珙桐细胞；③将受体珙桐细胞进行植物组织培养获得抗药幼苗，其原理是植物细胞的全能性；④目的基因的检测。

（2）现有一通过基因工程获得的具有抗虫性状的珙桐幼苗（Aa），为了获得能够稳定遗传的抗虫植株，可采用多种育种方法，其中最简单的方法是进行连续自交，育种年限最短的是进行单倍体育种。若对该植株先用秋水仙素处理转变成基因型为AAaa的四倍体，再经过花药离体培养也能获得稳定遗传的子代，其中秋水仙素的作用是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，AAaa的四倍体产生的配子及比例为AA：Aa：aa=1：4：1，符合要求的子代AA比例是1/6。

（3）若用没有抗虫性状的植株AaBb的基因型植株自交，后代中基因型为A B ：A bb：aaB ：aabb=9：3：3：1。根据题干中“显性基因B会抑制抗虫基因A的表达，使得琪桐不具有抗虫性状”，故只有A bb表现为抗虫，其余表现为不抗虫。因此后代中性状分离比为不抗虫：抗虫=13：3。