Question

利用基因工程的技术手段可以生产抗性植株．在研究并大面积种植只含一种抗虫基因的转基因甘蓝以后，调查发现，小菜蛾种群对该种甘蓝产生的毒蛋白具有更强的抗性．为此研究人员培育了体细胞含有两种外源抗虫基因（分别用A和B表示）的转基因甘蓝．这两种基因在染色体上的整合位点存在如图所示的情况（细胞中只有2个抗虫基因）．请回答（不考虑染色体的交叉互换）：

（1）基因工程技术手段的核心是

 

．在供体细胞中提取目的基因需要用到

 

酶，此酶的作用特点是

 

．
（2）抗虫基因能在甘蓝植株内成功表达是因为

 

．检测A基因和B基因在细胞中是否得到转录可采用

 

技术．
（3）甘蓝是雌雄同株植物．体细胞含两种抗虫基因的甘蓝表现为强抗虫，含一种抗虫基因的植株表现为弱抗虫，没有抗虫基因的植株不抗虫（普通甘蓝）．
①体细胞含两个抗虫基因的转基因甘蓝与普通甘蓝杂交，若F₁中表现为强抗虫的植株所占比例为25%，则该转基因甘蓝的两个抗虫基因的整合位点属上图

 

类型．
②可选取如图

 

类型的转基因甘蓝的花粉培育出单倍体强抗虫转基因甘蓝．利用花粉培养出幼苗的技术所依据的原理是

 

．
③如图甲所示类型的植株自交，F₁中表现为强抗虫的植株所占的比例是

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术,单倍体诱导与利用

专题：

分析：1、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达．
2、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代．
3、基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合．

解答： 解：（1）基因工程的核心步骤是构建目的基因表达载体．在供体细胞中提取目的基因需要用到限制性核酸内切酶；限制酶具有特异性，即识别特定的碱基序列，并在特定的位点切割．
（2）由于自然界所有生物共有一套遗传密码子，所以一种生物的基因能在另一种生物体内表达．检测目的基因在受体细胞中是否得到转录可采用分子杂交法．
（3）①甲与普通甘蓝杂交，子代均为弱抗虫植株；乙与普通甘蓝杂交，子代中有

1

2

为强抗虫，

1

2

为不抗虫；丙与普通甘蓝杂交，子代中有

1

4

为强抗虫，有

1

2

为弱抗虫，有

1

4

为不抗虫．
②减数第一次分裂后期，同源染色体分离，因此利用甲的花粉培育出的单倍体均为弱抗虫，但利用乙、丙类型的转基因甘蓝的花粉可培育出单倍体强抗虫转基因甘蓝．利用花粉培养出幼苗需采用植物组织培养技术，该技术所依据的原理是细胞的全能性（花粉细胞具有全能性）．
③图甲可以产生两种配子：含A的配子和含B的配子，自交产生后代的基因型及比例为：AA、2AB和BB，体细胞含两种抗虫基因的甘蓝表现为强抗虫，所以F₁中表现为强抗虫的植株所占的比例是

1

2

．
故答案为：
（1）构建目的基因表达载体     限制性核酸内切酶      识别特定的碱基序列，并在特定的位点切割
（2）共用一套（遗传）密码子   　分子杂交（RNA-DNA分子杂交，核酸分子杂交，RNA分子杂交均可）
（3）①丙     ②乙、丙       细胞的全能性（花粉细胞具有全能性）      ③

1

2

点评：本题考查基因工程、基因分离定律和基因自由组合定律的实质及应用，要求考生识记基因工程的原理及具体操作步骤；掌握基因分离定律和基因自由组合定律的实质，能根据图中信息进行准确的计算．