题目内容
【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
(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。