Question

【題目】蘇云金芽孢桿菌的CryIAC基因編碼一種蛋白質(zhì)，該蛋白可殺死鱗翅目昆蟲(chóng)。研究者將CryIAC基因轉(zhuǎn)入玉米中，并對(duì)玉米抗性進(jìn)行鑒定和遺傳分析。

（1）將從蘇云金芽孢桿菌細(xì)胞內(nèi)獲取的CrylAC基因與質(zhì)粒結(jié)合構(gòu)建________，然后用________法導(dǎo)入普通玉米中，獲得T0代植株。

（2）對(duì)不同株系植株進(jìn)行PCR檢測(cè)，結(jié)果如下圖。1號(hào)為________檢測(cè)結(jié)果。將______接種（施放）于不同株系植株，以________占葉片總面積的百分率作為抗蟲(chóng)能力參數(shù)，篩選抗蟲(chóng)的陽(yáng)性植株。

（3）T0代4號(hào)植株表現(xiàn)為非抗蟲(chóng)，但PCR檢測(cè)結(jié)果為________，可能的原因是________（選填選項(xiàng)前的符號(hào)）。

a.CrylAC基因突變

b.CrylAC基因所在染色體片段缺失

c.CrylAC基因表達(dá)效率太低

d.CrylAC基因未導(dǎo)入

（4）將T0代2號(hào)植株與普通玉米雜交獲得T1代，對(duì)T1代進(jìn)行抗蟲(chóng)鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)抗蟲(chóng)玉米與非抗蟲(chóng)玉米的比值約為3:1。推測(cè)導(dǎo)入的CrylAC基因位于____________上，其遺傳遵循___________定律。T0代2號(hào)玉米自交，子代的性狀及分離比為___________。

Answer 1

【答案】重組質(zhì)粒（表達(dá)載體） 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法或基因槍法或花粉管通道法 非轉(zhuǎn)基因（普通）玉米（或轉(zhuǎn)基因未成功的玉米） 鱗翅目昆蟲(chóng)（幼蟲(chóng)） （未）被啃食（吃）面積 陽(yáng)性（檢測(cè)出目的基因/轉(zhuǎn)基因植株） ac 非同源染色體（兩對(duì)同源染色體） 自由組合 抗蟲(chóng)：非抗蟲(chóng)（普通）=15:1

【解析】

試題基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)；個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）從蘇云金芽孢桿菌細(xì)胞內(nèi)獲取的CrylAC基因?qū)儆谀康幕�因，其與質(zhì)粒結(jié)合形成的是重組質(zhì)粒，可以通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入普通玉米中，獲得T0代植株。

（2）據(jù)圖分析，1號(hào)為不含重組質(zhì)粒的株系，說(shuō)明是非轉(zhuǎn)基因玉米（或轉(zhuǎn)基因未成功的玉米）的檢查結(jié)果。根據(jù)題干信息已知，蘇云金芽孢桿菌的CryIAC基因編碼一種蛋白質(zhì)，該蛋白可殺死鱗翅目昆蟲(chóng)，因此將鱗翅目昆蟲(chóng)（幼蟲(chóng)）接種（施放）于不同株系植株，以（未）被啃食（吃）面積占葉片總面積的百分率作為抗蟲(chóng)能力參數(shù)，篩選抗蟲(chóng)的陽(yáng)性植株。

（3）據(jù)圖分析可知，T0代4號(hào)植株含有重組質(zhì)粒，PCR檢測(cè)結(jié)果為轉(zhuǎn)基因植株，但是表現(xiàn)為非抗蟲(chóng)，可能是因?yàn)镃rylAC基因突變，也可能是因?yàn)镃rylAC基因表達(dá)效率太低，故選ac。

（4）將T0代2號(hào)植株與普通玉米雜交，相當(dāng)于測(cè)交，后代的比例為3:1，是1:1:1:1的變形，說(shuō)明導(dǎo)入的CrylAC基因位于兩對(duì)同源染色體上，遵循基因的自由組合定律；若T0代2號(hào)玉米自交，相當(dāng)于雙雜合子雜交，后代普通玉米占1/4×1/4=1/16，因此子代的性狀及分離比為抗蟲(chóng)：非抗蟲(chóng)（普通）=15:1。