Question

科學家用大腸桿菌進行誘變實驗，獲得兩個營養缺陷型菌株，菌株A不能合成甲硫氨酸和生物素，菌株B不能合成蘇氨酸和亮氨酸，將這兩種菌株混合在缺少這四種營養素的培養基上，出現了能夠生長繁殖的大腸桿菌，由此推斷這兩種菌株間實現了基因交流。現代遺傳學研究發現，細菌間的基因交流與F因子有關，F因子是一種質粒，含有F因子的大腸桿菌（F⁺）是基因的供體，不含F因子的大腸桿菌（F^-）是基因受體， F⁺大腸桿菌表面有一種稱為性菌毛的毛狀突起，與F^-大腸桿菌接觸時形成接合管，基因交流過程如下圖所示：
請回答下列問題：

（1）科學家獲得兩個營養缺陷型菌株的原理是                   ，兩個菌株混合，在缺少相應的四種營養素的培養基上出現能生長繁殖的新菌株，這種變異屬于           。
（2）遺傳學家將含有F因子的基因供體稱為父本，不含有F因子的基因受體稱為母本，細菌間的這種基因交流行為稱為有性生殖，這種遺傳現象是否遵循孟德爾的遺傳定律？    ，理由是                                                            。
（3）F因子在細胞中以游離或整合到擬核DNA中兩種狀態存在，F因子能夠整合到擬核DNA中的原因是                                                          。
（4）F因子的單鏈進入F^-細菌，F^-細菌變成F⁺細菌的原因是                           。
（5）在基因工程中，作為目的基因載體的質粒DNA分子上有特殊的遺傳標記基因，如抗氨芐青霉素基因，鑒定受體細胞是否含有重組DNA的實驗思路是                      。

Answer 1

（1）人工誘導基因突變      基因重組
（2）不      細菌是原核生物，不具有等位基因，也不進行減數分裂   2分
（3）F因子是一個小型環狀DNA，與擬核DNA的的分子結構相同
（4）以F因子的單鏈為模板，按照堿基互補配對的原則合成另一條鏈，形成F因子
（5）在含有氨芐青霉素的培養基中培養受體細胞，含有重組DNA的細胞存活，不含重組DNA的細胞死亡

解析試題分析：誘變實驗的原理是人工誘導基因突變，題干中說這兩種菌株間實現了基因交流，所以這種變異屬于基因重組。細菌是原核生物，不具有等位基因，也不進行減數分裂所以其遺傳現象不遵循孟德爾的遺傳定律。F因子是一個小型環狀DNA，與擬核DNA的的分子結構相同所以F因子能夠整合到擬核DNA中。F因子的單鏈進入F^-細菌，F^-細菌變成F⁺細菌的原因是如圖以F因子的單鏈為模板，按照堿基互補配對的原則合成另一條鏈，形成F因子。鑒定受體細胞是否含有重組DNA的實驗思路是在含有氨芐青霉素的培養基中培養受體細胞，含有重組DNA的細胞存活，不含重組DNA的細胞死亡。
考點：基因工程
點評：本題考查了學生的識圖分析能力，難度較大，解題的關鍵是明確基因工程的過程和孟德爾定律的應用及能從圖中獲取信息。