Question

利用基因工程的技術(shù)手段可以生產(chǎn)抗性植株．在研究并大面積種植只含一種抗蟲基因的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)以后，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，小菜蛾種群對該種甘藍(lán)產(chǎn)生的毒蛋白具有更強(qiáng)的抗性．為此研究人員培育了體細(xì)胞含有兩種外源抗蟲基因（分別用A和B表示）的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)．這兩種基因在染色體上的整合位點(diǎn)存在如圖所示的情況（細(xì)胞中只有2個抗蟲基因）．請回答（不考慮染色體的交叉互換）：

（1）基因工程技術(shù)手段的核心是

 

．在供體細(xì)胞中提取目的基因需要用到

 

酶，此酶的作用特點(diǎn)是

 

．
（2）抗蟲基因能在甘藍(lán)植株內(nèi)成功表達(dá)是因為

 

．檢測A基因和B基因在細(xì)胞中是否得到轉(zhuǎn)錄可采用

 

技術(shù)．
（3）甘藍(lán)是雌雄同株植物．體細(xì)胞含兩種抗蟲基因的甘藍(lán)表現(xiàn)為強(qiáng)抗蟲，含一種抗蟲基因的植株表現(xiàn)為弱抗蟲，沒有抗蟲基因的植株不抗蟲（普通甘藍(lán)）．
①體細(xì)胞含兩個抗蟲基因的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)與普通甘藍(lán)雜交，若F₁中表現(xiàn)為強(qiáng)抗蟲的植株所占比例為25%，則該轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)的兩個抗蟲基因的整合位點(diǎn)屬上圖

 

類型．
②可選取如圖

 

類型的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)的花粉培育出單倍體強(qiáng)抗蟲轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)．利用花粉培養(yǎng)出幼苗的技術(shù)所依據(jù)的原理是

 

．
③如圖甲所示類型的植株自交，F(xiàn)₁中表現(xiàn)為強(qiáng)抗蟲的植株所占的比例是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù),單倍體誘導(dǎo)與利用

專題：

分析：1、基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲取；②基因表達(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；④目的基因的檢測與表達(dá)．
2、基因分離定律的實質(zhì)：在雜合子的細(xì)胞中，位于一對同源染色體上的等位基因，具有一定的獨(dú)立性；生物體在進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時，等位基因會隨著同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入到兩個配子中，獨(dú)立地隨配子遺傳給后代．
3、基因自由組合定律的實質(zhì)是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合．

解答： 解：（1）基因工程的核心步驟是構(gòu)建目的基因表達(dá)載體．在供體細(xì)胞中提取目的基因需要用到限制性核酸內(nèi)切酶；限制酶具有特異性，即識別特定的堿基序列，并在特定的位點(diǎn)切割．
（2）由于自然界所有生物共有一套遺傳密碼子，所以一種生物的基因能在另一種生物體內(nèi)表達(dá)．檢測目的基因在受體細(xì)胞中是否得到轉(zhuǎn)錄可采用分子雜交法．
（3）①甲與普通甘藍(lán)雜交，子代均為弱抗蟲植株；乙與普通甘藍(lán)雜交，子代中有

1

2

為強(qiáng)抗蟲，

1

2

為不抗蟲；丙與普通甘藍(lán)雜交，子代中有

1

4

為強(qiáng)抗蟲，有

1

2

為弱抗蟲，有

1

4

為不抗蟲．
②減數(shù)第一次分裂后期，同源染色體分離，因此利用甲的花粉培育出的單倍體均為弱抗蟲，但利用乙、丙類型的轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)的花粉可培育出單倍體強(qiáng)抗蟲轉(zhuǎn)基因甘藍(lán)．利用花粉培養(yǎng)出幼苗需采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)所依據(jù)的原理是細(xì)胞的全能性（花粉細(xì)胞具有全能性）．
③圖甲可以產(chǎn)生兩種配子：含A的配子和含B的配子，自交產(chǎn)生后代的基因型及比例為：AA、2AB和BB，體細(xì)胞含兩種抗蟲基因的甘藍(lán)表現(xiàn)為強(qiáng)抗蟲，所以F₁中表現(xiàn)為強(qiáng)抗蟲的植株所占的比例是

1

2

．
故答案為：
（1）構(gòu)建目的基因表達(dá)載體     限制性核酸內(nèi)切酶      識別特定的堿基序列，并在特定的位點(diǎn)切割
（2）共用一套（遺傳）密碼子   　分子雜交（RNA-DNA分子雜交，核酸分子雜交，RNA分子雜交均可）
（3）①丙     ②乙、丙       細(xì)胞的全能性（花粉細(xì)胞具有全能性）      ③

1

2

點(diǎn)評：本題考查基因工程、基因分離定律和基因自由組合定律的實質(zhì)及應(yīng)用，要求考生識記基因工程的原理及具體操作步驟；掌握基因分離定律和基因自由組合定律的實質(zhì)，能根據(jù)圖中信息進(jìn)行準(zhǔn)確的計算．