Question

2．我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害．由此发明了抗虫棉转基因技术，取得了很好的经济效益．请问答下列问题：
（1）在该项技术中，对于抗虫基因的获取，通过PCR技术可大量产生．该技术的核心步骤是基因表达载体的构建．其组成除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等．
（2）在培育成功的转基因抗虫棉的传种接代过程中，抗虫基因和标记基因是否遵循基因的自由组合定律不遵循．为什么？它们不再同源让染色体上．
（3）要确定目的基因（抗虫基因）导人受体细胞后，在棉花细胞中是否成功表达．从分子水平上鉴定可以采用的方法是抗原-抗体杂交法．
（4）科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株，此种现象源于基因突变．
（5）若某些棉花植株体细胞含两个抗虫基因，这两个基因在染色体上的情况如图所示：
该植株自交，子代中抗虫植株所占比例为$\frac{15}{16}$．

Answer 1

分析 基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．

解答 解：（1）PCR技术可在体外大量扩增目的基因；基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建；基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等．
（2）抗虫基因和标记基因位于同源染色体上，它们的遗传不遵循基因的自由组合定律．
（3）在分子水平上鉴定目的基因是否成功表达，应该采用抗原-抗体杂交法．
（4）此种“转基因抗虫棉”在独立种植若干代以后，由于基因突变，也将出现不抗虫的植株．
（5）若某些棉花植株体细胞含两个抗虫基因，这两个基因在染色体上的情况如图所示，则该植株产生的配子含有抗虫基因的概率为$\frac{3}{4}$，不含抗虫基因的概率为$\frac{1}{4}$，因此该植株自交，子代中抗虫植株所占比例为1-$\frac{1}{4}×\frac{1}{4}$=$\frac{15}{16}$．
故答案为：
（1）PCR技术     基因表达载体的构建      标记基因    
（2）不遵循       它们位于同源染色体上
（3）抗原-抗体杂交法
（4）基因突变
（5）$\frac{15}{16}$

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的概念、原理及操作步骤，掌握各步骤中的相关细节，了解基因工程技术在生产实践中的相关应用，能结合所学的知识准确答题．