Question

【題目】棉是一種與人類生活關(guān)系密切的作物，科學(xué)家對棉植植株進(jìn)行了相關(guān)的研究。

（1）抗旱性棉能通過細(xì)胞代謝，產(chǎn)生一種代謝產(chǎn)物，調(diào)節(jié)根部細(xì)胞液內(nèi)的滲透壓。此代謝產(chǎn)物在葉肉和莖部細(xì)胞中很難找到，而在根部細(xì)胞中卻能產(chǎn)生的根本原因是 。研究得知與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物主要是糖類，那么可以推測出基因是通過控制 實現(xiàn)的。

（2）現(xiàn)有一不抗旱棉（基因型rr）的根部分生區(qū)某細(xì)胞在有絲分裂過程中發(fā)生了基因突變，產(chǎn)生兩個子細(xì)胞的基因型分別為Rr、rr。該細(xì)胞在有絲分裂中期染色體上基因突變情況為______（從下圖甲、乙、丙、丁四圖中選出）�；�因r的部分核苷酸序列轉(zhuǎn)錄出的mRNA為：UAUUCGUACUGU；基因R的部分核苷酸序列轉(zhuǎn)錄出的mRNA為：UAUUCGUCCUGU�；�因r突變?yōu)榛�因R后，發(fā)生改變的堿基對是：________→________。

（3）現(xiàn)有一抗旱棉（基因型Rrbb），其棉纖維呈深紅色，稱為深紅棉，發(fā)生了如下圖變化，產(chǎn)生了粉紅色的棉纖維（粉紅棉）的新品種。

該變異屬于染色體的____變異，使排列在染色體上的 發(fā)生改變。該抗旱粉紅棉新品種自交后，加入所有的后代均可發(fā)育并成活，后代出現(xiàn)抗旱粉紅色棉的概率是____。

（4）擬采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良上述粉紅棉的抗蟲性。通常從其它物種獲得 ，將其與 用合適的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割后，通過 酶連接，形成重組NDA分子，再轉(zhuǎn)移到該玉米的培養(yǎng)細(xì)胞中，經(jīng)篩選和培養(yǎng)等獲得轉(zhuǎn)基因抗蟲植株。

Answer 1

【答案】（1）基因的選擇性表達(dá) 酶的合成來控制代謝過程

（2）丙 T→G

（3）染色體結(jié)構(gòu)（成染色體缺失） 基因數(shù)量 3/8

（4）抗蟲基因（或目的基因） 運載體（質(zhì)粒） DNA連接酶

【解析】（1）抗旱型農(nóng)作物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物能夠使細(xì)胞液的滲透壓增大，從而增強(qiáng)根細(xì)胞的吸水能力，此代謝產(chǎn)物在葉肉和莖部細(xì)胞中很難找到，而在根部細(xì)胞中卻能產(chǎn)生的根本原因是基因的選擇性表達(dá)。與抗旱有關(guān)的代謝產(chǎn)物是糖類，糖類的合成需要酶的催化，說明基因可以通過控制酶的合成來控制生物的新陳代謝。

（2）由題意可知，己知旱敏型rr植物的分生區(qū)某細(xì)胞在有絲分裂過程中發(fā)生了基因突變。其產(chǎn)生的兩個子細(xì)胞基因型分別為Rr和rr，表明分生區(qū)細(xì)胞突變后的有絲分裂中期圖應(yīng)含有姐妹染色單體，染色體的著絲點排列在細(xì)胞中央的赤道板上，且只有一條染色體的一個單體上的r基因突變成了R基因，如圖丙。已知基因r的部分核苷酸序列轉(zhuǎn)錄出的mRNA為：UAUUCGUACUGU；基因R的部分核苷酸序列轉(zhuǎn)錄出的mRNA為：UAUUCGUCCUGU，所以基因r突變?yōu)榛�因R后，發(fā)生改變的堿基對是T→G。

（3）據(jù)圖分析，新品種b所在的染色體發(fā)生了缺失，使排列在染色體上的基因數(shù)量發(fā)生改變，屬于染色體結(jié)構(gòu)變異。缺失后基因型為Rrb，則后代抗旱粉紅色棉的概率是3/4*1/=3/8。

（4）基因工程中通常從其它物種獲得目的基因，將其與運載體（質(zhì)粒）用合適的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割后，通過DNA連接酶酶連接，形成重組NDA分子。