Question

【題目】棉是一種與人類生活關系密切的作物，科學家對棉植植株進行了相關的研究。

（1）抗旱性棉能通過細胞代謝，產生一種代謝產物，調節根部細胞液內的滲透壓。此代謝產物在葉肉和莖部細胞中很難找到，而在根部細胞中卻能產生的根本原因是 。研究得知與抗旱有關的代謝產物主要是糖類，那么可以推測出基因是通過控制 實現的。

（2）現有一不抗旱棉（基因型rr）的根部分生區某細胞在有絲分裂過程中發生了基因突變，產生兩個子細胞的基因型分別為Rr、rr。該細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）。基因r的部分核苷酸序列轉錄出的mRNA為：UAUUCGUACUGU；基因R的部分核苷酸序列轉錄出的mRNA為：UAUUCGUCCUGU。基因r突變為基因R后，發生改變的堿基對是：________→________。

（3）現有一抗旱棉（基因型Rrbb），其棉纖維呈深紅色，稱為深紅棉，發生了如下圖變化，產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育并成活，后代出現抗旱粉紅色棉的概率是____。

（4）擬采用轉基因技術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切酶分別切割后，通過 酶連接，形成重組NDA分子，再轉移到該玉米的培養細胞中，經篩選和培養等獲得轉基因抗蟲植株。

Answer 1

【答案】（1）基因的選擇性表達 酶的合成來控制代謝過程

（2）丙 T→G

（3）染色體結構（成染色體缺失） 基因數量 3/8

（4）抗蟲基因（或目的基因） 運載體（質粒） DNA連接酶

【解析】（1）抗旱型農作物產生的代謝產物能夠使細胞液的滲透壓增大，從而增強根細胞的吸水能力，此代謝產物在葉肉和莖部細胞中很難找到，而在根部細胞中卻能產生的根本原因是基因的選擇性表達。與抗旱有關的代謝產物是糖類，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植物的分生區某細胞在有絲分裂過程中發生了基因突變。其產生的兩個子細胞基因型分別為Rr和rr，表明分生區細胞突變后的有絲分裂中期圖應含有姐妹染色單體，染色體的著絲點排列在細胞中央的赤道板上，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錄出的mRNA為：UAUUCGUACUGU；基因R的部分核苷酸序列轉錄出的mRNA為：UAUUCGUCCUGU，所以基因r突變為基因R后，發生改變的堿基對是T→G。

（3）據圖分析，新品種b所在的染色體發生了缺失，使排列在染色體上的基因數量發生改變，屬于染色體結構變異。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（質粒）用合適的限制性核酸內切酶分別切割后，通過DNA連接酶酶連接，形成重組NDA分子。