Question

（14分）下圖表示科學家通過基因工程培育抗蟲棉時，從蘇云金芽孢桿菌中提取抗蟲基因“放入”棉花細胞中與棉花的DNA分子結合起來而發揮作用的過程示意圖。請據圖回答下列有關問題：

(1)圖中科學家在進行①操作時，要用同一種___________  分別切割目的基因和運載體，運載體的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過__________（鍵名）而結合，遵循               原則。

(2)在獲得目的基因的過程中，PCR技術相當重要。PCR擴增反應需要在一定的緩沖溶液中加入DNA模板、分別與兩條模板鏈相結合的兩種        、四種脫氧核苷酸和          的DNA聚合酶。

(3)圖中的III是導入了目的基因的受體細胞，經培養、篩選最終獲得一株有抗蟲特性的轉基因植株。經分析，該植株含有一個攜帶目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是雜合子。理論上，在該轉基因植株自交產生的F₁中，仍具有抗蟲特性的植株占總數的       ，原因是                                  

_                                                                             

(4)上述抗蟲棉植株的后代種子種植下去后，往往有很多植株不再具有抗蟲性，原因是_            

                           ，要想獲得純合體，常采用的方法是________    __。

(5)科學家最初在做抗蟲實驗時，雖然用一定的方法已檢測出棉花的植株中含有抗蟲基因，但讓棉鈴蟲食用棉的葉片時，棉鈴蟲并沒有被殺死，這說明______    _。科學家在研究的基礎上又一次對棉花植株中的抗性基因進行了修飾，然后在讓棉鈴蟲食用棉的葉片，結果食用的第二天棉鈴蟲就死亡了

 

Answer 1

【答案】

（1） 限制性內切酶     氫鍵     堿基互補配對原則    （2）  引物     耐高溫

（3）  3/4        雌雄配子各有1/2含抗蟲基因且受精時雌雄配子隨機結合（2分）

（4） 發生性狀分離（2分）    連續自交（2分）

（5） 抗蟲基因沒有在植株細胞中得到表達（2分）

【解析】

試題分析：（1）同一種限制酶切割得到的黏性末端相同，因而在構建基因表達載體時常用同一種限制酶切割目的基因和運載體。運載體的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過氫鍵而結合，遵循堿基互補配對原則。（2）PCR擴增反應需要引物、模板DNA、原料(4種脫氧核苷酸)，酶（熱穩定DNA聚合酶）等。（3）由“該植株含有一個攜帶目的基因（抗蟲基因）的DNA片段，因此可以把它看作是雜合子”知該植物減數分裂產生雌配子兩種：含目的基因的配子：不含目的基因的配子=1:1; 該植物減數分裂產生雄配子兩種：含目的基因的配子：不含目的基因的配子=1:1，依據雌雄配子隨機結合可知后代中含目的基因的個體占3/4。（4）由“該植株含有一個攜帶目的基因（抗蟲基因）的DNA片段，因此可以把它看作是雜合子”，雜合子自交后代會發生性狀分離，要想獲得純合的抗蟲植株，要連續自交，不斷篩選。（5）檢測出棉花的植株中含有抗蟲基因，但讓棉鈴蟲食用棉的葉片時，棉鈴蟲并沒有被殺死，說明目的基因（抗蟲基因）在棉花植株中沒有表達。

考點：本題考查基因工程的知識，意在考查考生能否理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系，形成知識的網絡結構及知識的綜合運用能力。