Question

培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的農(nóng)作物一直是科學(xué)家所追求的目標(biāo)，傳統(tǒng)的育種方法雖已培育出了許多新品種，但是存在很大的缺陷．科學(xué)家利用基因工程技術(shù)將細(xì)菌的毒蛋白基因（Bt）導(dǎo)入棉花，成功培育出了抗蟲棉．請回答：
（1）與傳統(tǒng)育種方法相比，轉(zhuǎn)基因棉的培育是突出的優(yōu)點(diǎn)是

 

．
細(xì)菌的毒蛋白基因（Bt）能夠在棉花植株體內(nèi)成功表達(dá)，其理論基礎(chǔ)是

 

．
（2）從細(xì)菌中獲取毒蛋白基因（Bt）后，用DNA連接酶將毒蛋白基因和Ti質(zhì)粒連接成重組質(zhì)粒，先導(dǎo)入

 

中，然后用它去侵染離體的棉花葉片組織，再通過

 

培育出抗蟲棉．
（3）研究人員發(fā)現(xiàn)某些抗蟲棉的體細(xì)胞內(nèi)導(dǎo)入兩個Bt基因，假設(shè)這兩個Bt基因隨機(jī)整合于染色體上，且都能成功表達(dá)．某同學(xué)認(rèn)為，兩個Bt基因整合于染色體上的情況可有三種情形（如右圖所示，黑點(diǎn)表示Bt基因整合位點(diǎn)）．為確定兩個Bt基因在染色體上的整合位置，他設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)方案，請你完善方案中的有關(guān)內(nèi)容．
實(shí)驗(yàn)方案：讓這些抗蟲棉與普通棉進(jìn)行雜交，統(tǒng)計(jì)子代植株中抗蟲棉與普通棉之間的比例．
預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：
①若后代中

 

，則兩個Bt基因整合于染色體上的位置如甲圖所示；
②若后代中

 

，則兩個Bt基因整合于染色體上的位置如乙圖所示；
③若后代中

 

，則兩個Bt基因整合于染色體上的位置如丙圖所示．
（4）假設(shè)這兩個Bt基因整合于染色體上的位置如丙圖所示，請寫出其實(shí)驗(yàn)過程的遺傳圖解．
（注：圖解中用A⁺表示染色體上有Bt基因，A^-表示沒有Bt基因，A⁺與A^-不是顯隱性關(guān)系）

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的應(yīng)用

專題：

分析：基因工程技術(shù)的原理是基因重組，與傳統(tǒng)的雜交育種相比，基因工程能按照人們的意愿，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙培育出作物新品種．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，最后采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將受體細(xì)胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因植株．圖中甲相當(dāng)與純合子，與普通棉進(jìn)行雜交，后代中全為抗蟲棉；乙相當(dāng)于雜合子，與普通棉進(jìn)行雜交，后代中抗蟲棉與普通棉之比為1：1；丙相當(dāng)于含有兩個顯性基因的四倍體雜合子（A⁺A^-A⁺A^-），與普通棉進(jìn)行雜交，后代中抗蟲棉與普通棉之比為3：1．

解答： 解：（1）與傳統(tǒng)育種方法相比，基因工程育種能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙．因?yàn)椴煌�生物遺傳信息的傳遞方式相同，且自然界中所有生物共用一套遺傳密碼子，所以細(xì)菌的毒蛋白基因（Bt）能夠在棉花植株體內(nèi)成功表達(dá)．
（2）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，即從細(xì)菌中獲取毒蛋白基因（Bt）后，用DNA連接酶將毒蛋白基因和Ti質(zhì)粒連接成重組質(zhì)粒，先導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌中，然后用它去侵染離體的棉花葉片組織，最后再采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將含有目的基因的受體細(xì)胞培育成抗蟲棉．
（3）讓這些抗蟲棉與普通棉進(jìn)行雜交，統(tǒng)計(jì)子代植株中抗蟲棉與普通棉之間的比例．
①若兩個Bt基因整合于染色體上的位置如甲圖所示，則后代中全為抗蟲棉；
②若兩個Bt基因整合于染色體上的位置如乙圖所示，則后代中抗蟲棉與普通棉之比為1：1；
③若兩個Bt基因整合于染色體上的位置如丙圖所示，后代中抗蟲棉與普通棉之比為3：1．
（4）假設(shè)這兩個Bt基因整合于染色體上的位置如丙圖所示，用A⁺表示染色體上有Bt基因，A^-表示沒有Bt基因（A⁺與A^-不是顯隱性關(guān)系），則抗蟲棉的基因型為A⁺A^-A⁺A^-，普通棉的基因型A^-A^-A^-A^-，抗蟲棉與普通棉雜交的遺傳圖解如圖：

故答案為：
（1）克服了遠(yuǎn)緣親本難以雜交的不足   遺傳信息的傳遞方式相同
（2）土壤農(nóng)桿菌     植物組織培養(yǎng)（或脫分化和再分化）
（3）①全為抗蟲棉    ②抗蟲棉與普通棉之比為1：1    ③抗蟲棉與普通棉之比為3：1
（4）遺傳圖解：

點(diǎn)評：本題考查基因工程、基因的分離定律和自由組合定律，意在考查考生的識記能力和理解所學(xué)知識要點(diǎn)，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能用文字、圖表等多種表達(dá)形式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容的能力．