Question

【生物——選修3  現代生物科技專題】（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) 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】（1）構建基因表達載體時，需要同一種限制酶切割目的基因和運載體，以獲得相同的黏性末端。黏性末端之間可通過氫鍵而結合，二者之間遵循堿基互補配對原則。

（2）PCR技術中分別與模板鏈相結合的是兩種引物，DNA聚合酶需耐高溫。

（3）抗蟲轉基因植株是雜合子，由于雌雄配子各有1/2含抗蟲基因且受精時雌雄配子隨機結合，所以自交產生的F1中，具有抗蟲特性的植株占3/4。

（4）由于雜合子自交后代出現性狀分離，所以后代有很多植株不具有抗蟲性，可通過連接自交的方法獲得純合體。

（5）如果抗蟲棉植株不能抗棉鈴蟲，說明抗蟲基因沒有在棉株細胞中得到表達。