Question

14．我們種植的水稻，它們并非天然而成，而是野生稻種經(jīng)過人類上萬年的栽培、馴化而成的物種．科學(xué)家們針對水稻及其親緣關(guān)系較近野生種的遺傳多樣性以及物種之間的進化關(guān)系和現(xiàn)代育種開展了長期的研究．
（1）現(xiàn)代生物進化理論認為，種群是生物進化的基本單位．如果一個水稻種群仍然保持較多的遺傳多樣性，實際上反映了種群基因 多樣性．
（2）物種形成和生物進化的機制是突變、自然選擇和隔離．
（3）研究人員將抗蟲基因（SCK基因）導(dǎo)入水稻培育抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻，在該工程中所用的基因“剪刀”能識別的序列是-GGATCC-，切點在GG之間．同時卡那霉素抗性基因（kan）常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長．下面為培育轉(zhuǎn)基因水稻過程示意圖，請回答：

①請畫出質(zhì)粒的切割點被切割后形成的黏性末端的過程圖．
②培養(yǎng)基2除含有必要營養(yǎng)物質(zhì)、激素外，還必須加入卡那霉素．
③某些抗蟲植株體細胞含兩個SCK基因，假設(shè)這兩個基因在染色體上隨機整合，出現(xiàn)如圖所示三種情況．

甲圖個體自交，F(xiàn)₁中抗蟲植株和非抗蟲植株之間的比例為，乙圖個體自交，子代中抗蟲植株和非抗蟲植株之間的比例為，丙圖個體自交，F(xiàn)₁中抗蟲植株和非抗蟲植株之間的比例為15：1．

Answer 1

分析 現(xiàn)代生物進化理論的內(nèi)容：種群是生物進化的基本單位；突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料；自然選擇決定生物進化的方向；隔離導(dǎo)致物種形成．
分析題圖：甲圖植株相當(dāng)于是SCK基因純合子，其產(chǎn)生的配子均含有SCK基因；乙圖植株相當(dāng)于是SCK基因雜合子，其產(chǎn)生的配子中有$\frac{1}{2}$含有SCK基因；丙圖植株相當(dāng)于是SCK基因雜合子，其產(chǎn)生的配子中有$\frac{3}{4}$含有SCK基因．

解答 解：（1）現(xiàn)代生物進化理論認為，種群是生物進化的基本單位．如果一個水稻種群仍然保持較多的遺傳多樣性，實際上反映了種群基因 多樣性．
（2）物種形成和生物進化的機制是突變、自然選擇和隔離．
（3）研究人員將抗蟲基因（SCK基因）導(dǎo)入水稻培育抗蟲轉(zhuǎn)基因水稻，在該工程中所用的基因“剪刀”能識別的序列是-GGATCC-，切點在GG之間．同時卡那霉素抗性基因（kan）常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長．下面為培育轉(zhuǎn)基因水稻過程示意圖，請回答：

①根據(jù)題意可知，“基因“剪刀”能識別的序列是-GGATCC-，切點在GG之間”，因此質(zhì)粒的切割點被切割后形成的黏性末端的過程圖為：．
②標(biāo)記基因是卡那霉素抗性基因，因此培養(yǎng)基2中應(yīng)加入卡那霉素．
③甲圖個體減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子均含有Bt基因，因此甲個體自交，后代全部含有抗蟲基因，因此抗蟲植株和非抗蟲植株之間的比例為1：0；
乙圖個體減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中有一半含有Bt基因，因此乙個體自交，后代不含抗蟲基因的植株所占的比例為$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}=\frac{1}{4}$，則含有抗蟲基因的植株所占的比例為$\frac{3}{4}$，因此抗蟲植株和非抗蟲植株之間的比例為3：1；
丙圖個體減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中有$\frac{3}{4}$含有Bt基因，因此丙個體自交，后代不含抗蟲基因的植株所占的比例為$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{4}=\frac{1}{16}$，則含有抗蟲基因的植株所占的比例為$\frac{15}{16}$，因此抗蟲植株和非抗蟲植株之間的比例為15：1．
故答案為：
（1）生物進化    基因
（2）自然選擇   隔離
（3）①
②卡那霉素
③1：0    3：1     15：1

點評 本題結(jié)合題圖，綜合考查了生物進化、基因工程以及遺傳定律的實質(zhì)及應(yīng)用等方面知識，要求考生掌握基因分離定律及自由組合定律的實質(zhì)，能分析題圖，從甲、乙和丙個體產(chǎn)生的配子種類及比例入手，進而判斷出各植株自交后代中抗蟲植株和非抗蟲植株之間的比例．