Question

【生物——选修3  现代生物科技专题】（14分）

下图表示科学家通过基因工程培育抗虫棉时，从苏云金芽孢杆菌中提取抗虫基因“放入”棉花细胞中与棉花的DNA分子结合起来而发挥作用的过程示意图。请据图回答下列有关问题：

 (1)图中科学家在进行①操作时，要用同一种___________  分别切割目的基因和运载体，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过__________（键名）而结合，遵循               原则。

(2)在获得目的基因的过程中，PCR技术相当重要。PCR扩增反应需要在一定的缓冲溶液中加入DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种        、四种脱氧核苷酸和

          的DNA聚合酶。

(3)图中的III是导入了目的基因的受体细胞，经培养、筛选最终获得一株有抗虫特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交产生的F₁中，仍具有抗虫特性的植株占总数的       ，原因是_                                                                             

(4) 述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，往往有很多植株不再具有抗虫性，原因是_            

                           ，要想获得纯合体，常采用的方法是________    __。

(5)科学家最初在做抗虫实验时，虽然用一定的方法已检测出棉花的植株中含有抗虫基因，但让棉铃虫食用棉的叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明______    _。科学家在研究的基础上又一次对棉花植株中的抗性基因进行了修饰，然后在让棉铃虫食用棉的叶片，结果食用的第二天棉铃虫就死亡了

 

Answer 1

【答案】

（1） 限制性内切酶     氢键     碱基互补配对原则

（2）  引物     耐高温

（3）  3/4        雌雄配子各有1/2含抗虫基因且受精时雌雄配子随机结合（2分）

（4） 发生性状分离（2分）    连续自交（2分）

（5） 抗虫基因没有在植株细胞中得到表达（2分）

【解析】（1）构建基因表达载体时，需要同一种限制酶切割目的基因和运载体，以获得相同的黏性末端。黏性末端之间可通过氢键而结合，二者之间遵循碱基互补配对原则。

（2）PCR技术中分别与模板链相结合的是两种引物，DNA聚合酶需耐高温。

（3）抗虫转基因植株是杂合子，由于雌雄配子各有1/2含抗虫基因且受精时雌雄配子随机结合，所以自交产生的F1中，具有抗虫特性的植株占3/4。

（4）由于杂合子自交后代出现性状分离，所以后代有很多植株不具有抗虫性，可通过连接自交的方法获得纯合体。

（5）如果抗虫棉植株不能抗棉铃虫，说明抗虫基因没有在棉株细胞中得到表达。