Question

科学工作者将从苏云金杆菌中分离出来的杀虫晶体蛋白质的基因（Bt），通过基因工程的方法转移到棉花植株中，培育出了转基因的抗虫棉。Bt基因在棉花植株的细胞中表达，使棉花植株产生原毒素（杀虫晶体蛋白），达到抗虫的目的。

（1）在实验室中，欲快速、大量地获得Bt基因，在合成Bt基因的试管中加入的物质有________。

（2）图3—3—3中A→B→C表示杆苏云金菌的DNA复制过程，黑点表示DNA分子复制的起始点，“→”表示DNA分子复制的方向，从左到右表示复制的时间顺序。若A中含48502个碱基对，子链的延伸速度是105个碱基对/分，则此DNA分子复制完成约需30秒，而实际上只需16秒。根据图中A—C分析，其原因是________。

                            图3—3—3

（3）Bt基因在棉花细胞中表达的过程可以表示为：________　　　　　　　　　　　　

（4）在大田中种植转基因抗虫棉的同时，一般都间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，从生物进化的角度分析，这种做法的主要目的是减缓________增加的频率；抗虫棉培育成功的意义在于________________，有利于农业的可持续发展。

Answer 1

（1）Bt基因、有关酶、脱氧核苷酸  （2）复制是双向进行的，且有多个复制位点同时进行。

             转录      翻译（

3）Bt基因——→mRNA——→原毒蛋白（杀虫晶体蛋白）。（4）棉铃虫抗性基因；减少农药对环境的污染

解析:

DNA复制过程中必须有四种脱氧核苷酸作为原料，有酶的催化，还要有ATP供能，还必须有模板的存在。按照基因中碱基对数目除以速度所得的时间是30秒，实际时间要短得多，只能解释为DNA复制中有多个复制位点，多个复制位点同时进行，而且复制是双向的，这样才能快速复制。从生物进化角度看，棉铃虫与棉花的抗性之间存在相互选择，间隔种植少量非转基因的棉花，有利于减缓棉铃虫抗虫基因增加的频率。抗虫棉的培育可以减少农药的使用，减少环境污染，有利于保持生态系统的稳定性。