Question

回答下列Ⅰ、Ⅱ两题．
Ⅰ．1992年底，中国科学家成功研制了具有自主知识产权的GFMCrylA融合Bt杀虫基因，并将其导入棉花，创造出单Bt（即苏云金芽孢杆菌）转基因抗虫棉．目前，我国自主品牌的转基因抗虫棉已占全国抗虫棉市场的93%以上，成为世界上继美国后的第二大转基因抗虫棉生产国．如图是表示基因的结构示意图和利用基因工程培育抗虫棉的过程示意图．请据图回答：

（1）Bt杀虫基因为

 

（填“图A”或“图B”）所示的基因结构．
（2）图C中I的化学本质是

 

，Bt杀虫基因能与I结合形成重组质粒的原因是

 

．科学家选用含四环素抗性基因的目的是

 

．
（3）在培育转基因抗虫棉的实验中，分离基因的做法包括用

 

对DNA进行切割，然用DNA连接酶将目的基因片段与

 

结合成重组质粒，并将其导入受体细胞．
（4）科学家如果用棉花体细胞作受体细胞，必须采用

 

技术才能获得抗虫棉幼苗，若要获得人工种子，必须培养到胚状体，还需人工添加

 

．
（5）生产上为防止抗虫棉的Bt杀虫基因随花粉散播到其他作物中，你认为应该将重组质粒导入受体细胞的

 

中．
（6）生物科技小组用（5）小题中的抗虫棉植株作父本与普通棉花杂交，F₁代植株是否具有抗虫特性？
（7）若Bt杀虫基因导入棉花后不表达，科学家要修饰该基因的

 

．
（8）苯丙氨酸的密码子是

 

．
Ⅱ．生物性状的遗传有核遗传和质遗传，有些还是由细胞核和细胞质共同控制的．现以紫茉莉作实验材料，紫茉莉植株高茎（A）对矮茎（a）为显性，花色基因红花（B）对白花（b）为不完全显性，即红花为BB，白花为bb，粉红花为Bb．根据教材所讲实例，现有纯合高茎红花绿色枝条紫茉莉作父本与纯合矮茎白花花斑枝条为母本进行杂交．请分析回答：
（1）杂交后胚乳核的基因组成是

 

．
（2）就茎的高度和花色性状而言，其F₁植株的性状表现为

 

；就枝条颜色而言，F₁植株的表现型及其比例为

 

．
（3）F₁自交后，F₂花色性状的表现型及其比例为

 

．
（4）取F₁植株绿色枝条上的花粉进行离体培养，经秋水仙素处理后，其植株的表现型及其比例为

 

．
（5）花斑紫茉莉细胞

 

分裂过程中细胞质的不均等分配，导致花斑紫茉莉植株出现三种枝条．花斑紫茉莉细胞

 

分裂过程中细胞质的随机不均等分配，导致了以花斑紫茉莉为母本的子代植株出现三种可能．

Answer 1

考点：基因工程的应用,基因的自由组合规律的实质及应用

专题：

分析：（1）原核细胞的基因编码区连续；结构简单．真核细胞的基因编码区间隔、不连续；结构复杂．
（2）常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子．用限制性酶切割基因获取目的基因，然用DNA连接酶将目的基因片段与运载体结合成重组质粒，并将其导入受体细胞．
（3）在细胞质遗传中，杂种后代只表现母本性状，不发生性状分离现象．这是因为控制性状的基因不在染色体上，而在细胞质的细胞器中．细胞分裂时，细胞器是随机地分配到子细胞中去，而不象染色体那样进行有规律的分离．后代无一定性状分离比．

解答： 解：
Ⅰ（1）Bt杀虫基因来自于苏云金芽孢杆菌．原核细胞的基因编码区连续；结构简单．真核细胞的基因编码区间隔、不连续；结构复杂．Bt杀虫基因为图A所示的基因结构．
（2）图C中I是质粒．质粒是环状的DNA分子．DNA的组成和结构相同使得Bt杀虫基因能与I结合形成重组质粒．抗性基因的目的是目的基因的检测与鉴定．
（3）用限制性酶切割基因获取目的基因，然用DNA连接酶将目的基因片段与运载体结合成重组质粒，并将其导入受体细胞．
（4）获得抗虫棉幼苗过程中需要用转基因技术和植物组织培养技术．若想制造人工种子，需要培养到胚状体．在胚状体外包一层人工种皮和胚乳即可．
（5）花粉是雄性生殖细胞，生产上为防止抗虫棉的Bt杀虫基因随花粉散播到其他作物中，可以将重组质粒导入受体细胞的叶绿体中．细胞质遗传，不随花粉传播，是母系遗传．
（6）生物科技小组用（5）小题中的抗虫棉植株作父本与普通棉花杂交，F₁代植株是不具有抗虫特性．因为细胞质遗传，不随花粉传播，是母系遗传．
（7）若Bt杀虫基因导入棉花后不表达，科学家要修饰该基因的非编码区．在非编码区都有调控遗传信息表达的核苷酸序列．
（8）由图中携带苯丙氨酸的转运RNA上的反密码子是AAG，可推知决定苯丙氨酸的密码子是UUC．
Ⅱ纯合高茎红花绿色枝条紫茉莉作父本与纯合矮茎白花花斑枝条为母本杂交，父本产生的雄配子是AB，母本产生的雌配子和极核是ab．
（1）杂交后胚乳核的基因组成是 AaaBbb．
（2）就茎的高度和花色性状而言，其F₁植株的基因型为AaBb，表现型为髙茎粉红花．
紫茉莉的叶色遗传是细胞质遗传．在细胞质遗传中，杂种后代只表现母本性状，不发生性状分离现象．这是因为控制性状的基因不在染色体上，而在细胞质的细胞器中．细胞分裂时，细胞器是随机地分配到子细胞中去，而不象染色体那样进行有规律的分离．后代无一定性状分离比．故就枝条颜色而言，F₁植株的表现型及其比例为绿色枝条、白化枝条、花斑枝条，无一定分离比．
（3）F₁植株的基因型为AaBb，自交后代F₂花色性状的基因型为BB：Bb：bb=1：2：1，表现型为红花：粉红花：白花=1：2：1．
（4）取F₁植株的基因型为AaBb，绿色枝条上的花粉基因型及比例为AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，花粉进行离体培养，经秋水仙素处理后，其植株的基因型为AABB：AAbb：aaBB：aabb=1：1：1：1，表现型及其比例为：髙茎红花：髙茎白花：矮茎红花：矮茎白花=1：1：1：1．对于枝条的颜色是细胞质遗传，遵循母系遗传，后代都是绿色．取F₁植株绿色枝条上的花粉进行离体培养，经秋水仙素处理后，其植株的表现型及其比例为髙茎红花绿色枝条：髙茎白花绿色枝条：矮茎红花绿色枝条：矮茎白花绿色枝条=1：1：1：1．
（5）细胞质遗传，无论是有丝分裂还是减数分裂的细胞质都是一样随机且不均等地进行分配的．对植株来说：只有叶绿体的是绿色；只有白色体的是白色；有两种的是花斑．两者兼有的细胞分裂时，生成的子细胞有三种可能：只含叶绿体，只含白色体，两者兼有．所以花斑紫茉莉细胞有丝分裂过程中细胞质的不均等分配，导致花斑紫茉莉植株出现三种枝条．以花斑枝条做母本时，子代有三种表现型．
故答案为：
Ⅰ（1）图A
  （2）DNA，二者DNA的组成和结构相同，检测Bt杀虫基因是否导入受体的细胞
  （3）限制酶，运载体或质粒
  （4）植物的组织培养，种皮和胚乳
  （5）叶绿体
  （6）不具有 
  （7）非编码区 
  （8）UUC
Ⅱ（1）AaaBbb 
  （2）髙茎粉红花    绿色枝条、白化枝条、花斑枝条，无一定分离比 
  （3）红花：粉红花：白花=1：2：1
  （4）髙茎红花绿色枝条：髙茎白花绿色枝条：矮茎红花绿色枝条：矮茎白花绿色枝条=1：1：1：1 
  （5）有丝  减数

点评：本题考查了基因工程、真核细胞和原核细胞基因结构、细胞核遗传、细胞质遗传等相关内容，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力；识图能力和具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力．