Question

圖甲乙表示棉花的兩個(gè)品系的部分染色體及基因組成：I、Ⅱ表示染色體，D為矮化基因，T為抗蟲基因，均為顯性，d為高桿基因．T基因來自其它真核生物，其原基因結(jié)構(gòu)以及限制酶M和N的切割位點(diǎn)如圖丙所示．

（1）基因轉(zhuǎn)錄時(shí)，

 

與基因的啟動(dòng)子結(jié)合，基因的相應(yīng)片段雙螺旋解開，剛轉(zhuǎn)錄的RNA需經(jīng)過加工切除陰影所對(duì)應(yīng)的部分才能成為成熟的mRNA．已知圖丙中Ⅱ區(qū)的堿基數(shù)是2000個(gè)，其中陰影區(qū)域堿基數(shù)是800個(gè)，空白區(qū)域中G和C的總數(shù)為400個(gè)，則由該區(qū)轉(zhuǎn)錄形成的成熟mRNA中A和U總數(shù)是

 

個(gè)．
（2）乙品系培育的原理是

 

．可選用酶

 

（填圖中字母）來切割圖丙所示基因從而獲得目的基因．這個(gè)方法雖然操作方便，但切割下的基因中含有不能指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的區(qū)域．因此，目前往往采用逆轉(zhuǎn)錄的方法人工合成，其基本步驟是：

 

．導(dǎo)入T基因的棉花細(xì)胞還需通過

 

技術(shù)才能獲得抗蟲棉植株．
（3）甲和乙雜交得到F₁，F(xiàn)₁基因型有

 

種，F(xiàn)₁自交獲得F₂，F(xiàn)₂中高桿抗病個(gè)體占

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,基因的自由組合規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用,基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析甲圖：甲的基因型可表示為DDtt；
分析乙圖：乙的基因型可表示為ddTt；
分析丙圖：丙中Ⅰ和Ⅲ表示非編碼區(qū)，Ⅱ表示編碼區(qū)，編碼區(qū)中包括能控制蛋白質(zhì)合成的外顯子和不能控制蛋白質(zhì)合成的內(nèi)含子．

解答： 解：（1）基因轉(zhuǎn)錄時(shí)，RNA聚合酶與基因的啟動(dòng)子結(jié)合．已知圖丙中Ⅱ區(qū)的堿基數(shù)是2000個(gè)，其中陰影區(qū)域堿基數(shù)是800個(gè)，則空白區(qū)域中堿基總數(shù)為1200個(gè)，又已知空白區(qū)域中G和C的總數(shù)為400個(gè)，則A+T總數(shù)為800個(gè)，每條鏈中A+T總數(shù)為400個(gè)，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，由該區(qū)轉(zhuǎn)錄形成的成熟mRNA中A和U總數(shù)也是400個(gè)．
（2）T基因來自其它真核生物，則乙品系是采用基因工程技術(shù)產(chǎn)生的，而基因工程的原理是基因重組；由圖可知，選用酶N來切割圖丙所示基因可獲得目的基因．采用逆轉(zhuǎn)錄法人工合成目的基因的基本步驟是：從表達(dá)該基因的細(xì)胞中分離出mRNA，利用逆轉(zhuǎn)錄酶獲得雙鏈DNA．導(dǎo)入T基因的棉花細(xì)胞還需采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)才能獲得抗蟲棉植株．
（3）甲的基因型可表示為DDtt，乙的基因型可表示為ddTt，甲和乙雜交得到F₁，F(xiàn)₁基因型有2種（Ddtt、DdTt）；F₁的基因型比例為

1

2

Ddtt、

1

2

DdTt，F(xiàn)₁自交獲得F₂，F(xiàn)₂中高桿抗病個(gè)體（ddT_）占

1

2

×

1

4

×

3

4

=

3

32

．
故答案為：
（1）RNA聚合酶    400
（2）基因重組    N    從表達(dá)該基因的細(xì)胞中分離出mRNA，利用逆轉(zhuǎn)錄酶獲得雙鏈DNA   植物組織培養(yǎng)
（3）2    

3

32

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合圖解，綜合考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯、基因工程、基因自由組合定律，要求考生識(shí)記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場(chǎng)所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識(shí)；識(shí)記基因工程的原理；掌握基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)，能根據(jù)圖中信息答題．