Question

(9分)下图为科学家培育抗棉铃虫棉花的研究路线图。请据图回答:

(注:Kan 为卡那霉素抗性基因)

(1)A过程需要的酶有________。

(2)c过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入________。

(3)离体棉花叶片组织培养获得转基因抗虫植株所依据的理论基础是________。

(4)科学家发现某些转基因抗虫植株体细胞含两个抗虫基因，假设这两个基因在染色 体上随机整合，出现如图所示三种情况。假定抗虫基因都能正常表达，且各型配子活力相同。请设计实验，确定该转基因植株基因的组成是哪一种。

①实验步骤:

I选用该转基因抗虫植株与________进行杂交。

II观察并统计后代表现型和比例。

②结果预测:

I  若不考虑交叉互换________，则为图甲所示的基因组成;________，则为图乙所示的基因组成;________，则为图丙所示的基因组成。

II  若同源染色体的________之间发生一次交叉互换，则________(填"甲"、"乙"、" 丙") 的实验结果可能会与I的预测结果不同。

Answer

（1）限制酶和DNA连接酶 （2）卡那霉素 （3）植物细胞的全能性

（4）①非转基因植株（转基因抗虫植株）

②Ⅰ.子代全为抗虫植株 子代抗虫植株：不抗虫植株=1：1（子代抗虫植株：不抗虫植株=3：1） 子代抗虫植株：不抗虫植株=3：1 （子代抗虫植株：不抗虫植株=15：1）

Ⅱ.非姐妹染色单体 甲和乙

【解析】

试题分析：

（1）图中A过程为基因表达载体的构建过程，需要的酶有限制酶和DNA连接酶。

（2）由于题目中Kan 为卡那霉素抗性基因，是基因工程的标记基因，因此培养受体细胞所用的培养基必须加入卡那霉素。

（3）离体棉花叶片组织培养获得转基因抗虫植株需要依据的原理是植物细胞的全能性。

（4）①要想确定该转基因植株基因的组成，应该选用该转基因植株与非转基因植株进行测交。

②Ⅰ若转基因植株为图甲，由于一对同源染色体上都有抗虫基因，则后代全为抗虫植株；若转基因植株为图乙情况，由于两个抗虫基因位于一条染色体上，产生的配子中含有抗虫基因的比例为1/2，则子代抗虫植株：不抗虫植株=1：1；若转基因植株为图乙情况，由于两个抗虫基因位于两对同源染色体上，则该植株产生的配子中，含有抗虫基因与不抗虫基因的比例为3：1，测交后代子代抗虫植株：不抗虫植株=3：1。

Ⅱ交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间；如果发生交叉互换后，甲和乙两种的实验结果会发生变化。

考点：本题考查基因工程和生物变异的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；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。