Question

苏云金芽孢杆菌的CryIAC基因编码一种蛋白质，该蛋白可杀死鳞翅目昆虫。研究者将CryIAC基因转入玉米中，并对玉米抗性进行鉴定和遗传分析。

（1）将从苏云金芽孢杆菌细胞内获取的CrylAC基因与质粒结合构建________，然后用________法导入普通玉米中，获得T₀代植株。

（2）对不同株系植株进行PCR检测，结果如下图。1号为________检测结果。将______接种（施放）于不同株系植株，以________占叶片总面积的百分率作为抗虫能力参数，筛选抗虫的阳性植株。

（3）T₀代4号植株表现为非抗虫，但PCR检测结果为________，可能的原因是________（选填选项前的符号）。

a.CrylAC基因突变           

b.CrylAC基因所在染色体片段缺失

c.CrylAC基因表达效率太低   

d.CrylAC基因未导入

（4）将T₀代2号植株与普通玉米杂交获得T₁代，对T₁代进行抗虫鉴定，结果发现抗虫玉米与非抗虫玉米的比值约为3:1。推测导入的CrylAC基因位于____________上，其遗传遵循___________定律。T₀代2号玉米自交，子代的性状及分离比为___________。

Answer

重组质粒（表达载体） 农杆菌转化法或基因枪法或花粉管通道法 非转基因（普通）玉米（或转基因未成功的玉米） 鳞翅目昆虫（幼虫） （未）被啃食（吃）面积 阳性（检测出目的基因/转基因植株） ac 非同源染色体（两对同源染色体） 自由组合 抗虫：非抗虫（普通）=15:1

【解析】

基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原——抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）从苏云金芽孢杆菌细胞内获取的CrylAC基因属于目的基因，其与质粒结合形成的是重组质粒，可以通过农杆菌转化法导入普通玉米中，获得T0代植株。

（2）据图分析，1号为不含重组质粒的株系，说明是非转基因玉米（或转基因未成功的玉米）的检查结果。根据题干信息已知，苏云金芽孢杆菌的CryIAC基因编码一种蛋白质，该蛋白可杀死鳞翅目昆虫，因此将鳞翅目昆虫（幼虫）接种（施放）于不同株系植株，以（未）被啃食（吃）面积占叶片总面积的百分率作为抗虫能力参数，筛选抗虫的阳性植株。

（3）据图分析可知，T0代4号植株含有重组质粒，PCR检测结果为转基因植株，但是表现为非抗虫，可能是因为CrylAC基因突变，也可能是因为CrylAC基因表达效率太低，故选ac。

（4）将T0代2号植株与普通玉米杂交，相当于测交，后代的比例为3:1，是1:1:1:1的变形，说明导入的CrylAC基因位于两对同源染色体上，遵循基因的自由组合定律；若T0代2号玉米自交，相当于双杂合子杂交，后代普通玉米占1/4×1/4=1/16，因此子代的性状及分离比为抗虫：非抗虫（普通）=15:1。