Question

（14分）下图表示科学家通过基因工程培育抗虫棉时，从苏云金芽孢杆菌中提取抗虫基因“放入”棉花细胞中与棉花的DNA分子结合起来而发挥作用的过程示意图。请据图回答下列有关问题：

(1)图中科学家在进行①操作时，要用同一种___________  分别切割目的基因和运载体，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过__________（键名）而结合，遵循               原则。

(2)在获得目的基因的过程中，PCR技术相当重要。PCR扩增反应需要在一定的缓冲溶液中加入DNA模板、分别与两条模板链相结合的两种        、四种脱氧核苷酸和          的DNA聚合酶。

(3)图中的III是导入了目的基因的受体细胞，经培养、筛选最终获得一株有抗虫特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交产生的F₁中，仍具有抗虫特性的植株占总数的       ，原因是                                  

_                                                                             

(4)上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，往往有很多植株不再具有抗虫性，原因是_            

                           ，要想获得纯合体，常采用的方法是________    __。

(5)科学家最初在做抗虫实验时，虽然用一定的方法已检测出棉花的植株中含有抗虫基因，但让棉铃虫食用棉的叶片时，棉铃虫并没有被杀死，这说明______    _。科学家在研究的基础上又一次对棉花植株中的抗性基因进行了修饰，然后在让棉铃虫食用棉的叶片，结果食用的第二天棉铃虫就死亡了

Answer

（1） 限制性内切酶     氢键     碱基互补配对原则    （2）  引物     耐高温

（3）  3/4        雌雄配子各有1/2含抗虫基因且受精时雌雄配子随机结合（2分）

（4） 发生性状分离（2分）    连续自交（2分）

（5） 抗虫基因没有在植株细胞中得到表达（2分）

【解析】

试题分析：（1）同一种限制酶切割得到的黏性末端相同，因而在构建基因表达载体时常用同一种限制酶切割目的基因和运载体。运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过氢键而结合，遵循碱基互补配对原则。（2）PCR扩增反应需要引物、模板DNA、原料(4种脱氧核苷酸)，酶（热稳定DNA聚合酶）等。（3）由“该植株含有一个携带目的基因（抗虫基因）的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子”知该植物减数分裂产生雌配子两种：含目的基因的配子：不含目的基因的配子=1:1; 该植物减数分裂产生雄配子两种：含目的基因的配子：不含目的基因的配子=1:1，依据雌雄配子随机结合可知后代中含目的基因的个体占3/4。（4）由“该植株含有一个携带目的基因（抗虫基因）的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子”，杂合子自交后代会发生性状分离，要想获得纯合的抗虫植株，要连续自交，不断筛选。（5）检测出棉花的植株中含有抗虫基因，但让棉铃虫食用棉的叶片时，棉铃虫并没有被杀死，说明目的基因（抗虫基因）在棉花植株中没有表达。

考点：本题考查基因工程的知识，意在考查考生能否理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构及知识的综合运用能力。