Question

科學(xué)家用大腸桿菌進(jìn)行誘變實(shí)驗(yàn)，獲得兩個(gè)營養(yǎng)缺陷型菌株，菌株A不能合成甲硫氨酸和生物素，菌株B不能合成蘇氨酸和亮氨酸，將這兩種菌株混合在缺少這四種營養(yǎng)素的培養(yǎng)基上，出現(xiàn)了能夠生長繁殖的大腸桿菌，由此推斷這兩種菌株間實(shí)現(xiàn)了基因交流。現(xiàn)代遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌間的基因交流與F因子有關(guān)，F(xiàn)因子是一種質(zhì)粒，含有F因子的大腸桿菌（F⁺）是基因的供體，不含F(xiàn)因子的大腸桿菌（F^-）是基因受體， F⁺大腸桿菌表面有一種稱為性菌毛的毛狀突起，與F^-大腸桿菌接觸時(shí)形成接合管，基因交流過程如下圖所示：

請回答下列問題：

（1）科學(xué)家獲得兩個(gè)營養(yǎng)缺陷型菌株的原理是                   ，兩個(gè)菌株混合，在缺少相應(yīng)的四種營養(yǎng)素的培養(yǎng)基上出現(xiàn)能生長繁殖的新菌株，這種變異屬于           。

（2）遺傳學(xué)家將含有F因子的基因供體稱為父本，不含有F因子的基因受體稱為母本，細(xì)菌間的這種基因交流行為稱為有性生殖，這種遺傳現(xiàn)象是否遵循孟德爾的遺傳定律？    ，理由是                                                            。

（3）F因子在細(xì)胞中以游離或整合到擬核DNA中兩種狀態(tài)存在，F(xiàn)因子能夠整合到擬核DNA中的原因是                                                          。

（4）F因子的單鏈進(jìn)入F^-細(xì)菌，F(xiàn)^-細(xì)菌變成F⁺細(xì)菌的原因是                           。

（5）在基因工程中，作為目的基因載體的質(zhì)粒DNA分子上有特殊的遺傳標(biāo)記基因，如抗氨芐青霉素基因，鑒定受體細(xì)胞是否含有重組DNA的實(shí)驗(yàn)思路是                      。

 

Answer 1

【答案】

（1）人工誘導(dǎo)基因突變      基因重組

（2）不      細(xì)菌是原核生物，不具有等位基因，也不進(jìn)行減數(shù)分裂   2分

（3）F因子是一個(gè)小型環(huán)狀DNA，與擬核DNA的的分子結(jié)構(gòu)相同

（4）以F因子的單鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對的原則合成另一條鏈，形成F因子

（5）在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)受體細(xì)胞，含有重組DNA的細(xì)胞存活，不含重組DNA的細(xì)胞死亡

【解析】

試題分析：誘變實(shí)驗(yàn)的原理是人工誘導(dǎo)基因突變，題干中說這兩種菌株間實(shí)現(xiàn)了基因交流，所以這種變異屬于基因重組。細(xì)菌是原核生物，不具有等位基因，也不進(jìn)行減數(shù)分裂所以其遺傳現(xiàn)象不遵循孟德爾的遺傳定律。F因子是一個(gè)小型環(huán)狀DNA，與擬核DNA的的分子結(jié)構(gòu)相同所以F因子能夠整合到擬核DNA中。F因子的單鏈進(jìn)入F^-細(xì)菌，F(xiàn)^-細(xì)菌變成F⁺細(xì)菌的原因是如圖以F因子的單鏈為模板，按照堿基互補(bǔ)配對的原則合成另一條鏈，形成F因子。鑒定受體細(xì)胞是否含有重組DNA的實(shí)驗(yàn)思路是在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)受體細(xì)胞，含有重組DNA的細(xì)胞存活，不含重組DNA的細(xì)胞死亡。

考點(diǎn)：基因工程

點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生的識圖分析能力，難度較大，解題的關(guān)鍵是明確基因工程的過程和孟德爾定律的應(yīng)用及能從圖中獲取信息。