1、第2节基因工程及其应用学习目标1.说出基因工程的概念。2.说出基因工程的基本工具。(重点)3.阐述基因工程的基本操作。(重点)4.举例说明基因工程的应用。知识点1基因工程的原理请仔细阅读教材第102103页，完成下面的问题。1概念：基因工程，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。2原理：基因重组。3操作水平：DNA分子水平；操作环境：体外。4基本工具(1)基因的“剪刀”限制性核酸内切酶(简称限制酶)。特点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列。作用位点：磷酸二酯键。产
2、物：a.黏性末端；b.平末端。实例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切割，产生两个带有黏性末端的DNA片段，如图所示：(2)基因的“针线”DNA连接酶。作用对象：两个具有相同末端的DNA分子。作用位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。产物：形成重组DNA分子。(3)基因的运载体作用：将外源基因送入受体细胞。运载体必须具备的条件a能在受体细胞中复制，并稳定保存。b具有一个或多个限制酶切点，便于外源基因插入。c具有标记基因，如：抗性基因，便于进行筛选。5操作步骤知识点2基因工程的应用及其安全性请仔细阅读教材第104106页，完成下面的问题。1基因工程的应用(1)作物育种现状：近
3、几年来，人们利用基因工程的方法，获得了高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种。实例：抗棉铃虫的转基因抗虫棉抗虫基因来自苏云金芽孢杆菌，该基因能够指导合成一种毒性很强的蛋白质晶体，使棉铃虫等害虫死亡。科学家将编码这个蛋白质的基因导入作物，使作物自身具有抵御虫害的能力。意义：抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的用量，而且大大降低了生产成本。(2)药物研制现状：在药品生产中，有些药品由于受原料来源的限制，价格十分昂贵。用基因工程的方法能够高效率地生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗。实例：胰岛素科学家将人体内能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子
4、重组，并在大肠杆菌内获得成功表达。意义：大大降低了药品生产的成本。(3)环境保护利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。2转基因生物及转基因食品的安全性目前对转基因生物和转基因食品的安全性问题存在两个观点(1)转基因生物和转基因食品是安全的，应该大范围推广。(2)转基因生物和转基因食品是不安全的，应该严格控制。态度：要理性看待科学技术，在看到转基因技术的应用前景非常广阔的同时，也要正视转基因技术带来的安全性问题，要趋利避害，而不能因噎废食。要点一基因工程的原理和操作过程1.基因工程的概念基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术实质基因重组操作环
5、境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切拼接导入表达结果定向改造生物的遗传性状，获得人类需要的基因产物或生物新品种2.基因工程的基本步骤3构建基因表达载体的过程及工具酶的应用(1)基因表达载体的构建过程图示解说(2)选择限制酶的注意事项根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类a应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择Pst。b不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择Sma。c为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用Pst和EcoR两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。根据质粒的特点确定限
6、制酶的种类a所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的黏性末端。b质粒作为运载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中限制酶Sma会破坏标记基因；如果所选酶的切点不是一个，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点，则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。(3)与核酸有关的几种酶的比较限制性核酸内切酶(限制酶)：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的位点上切割DNA分子，基因工程中常被用来切割目的基因和运载体。DNA连接酶：主要是连接DNA片段之间的磷酸二酯键，起连接作用，在基因工程中常被用来构建基因表达载体。DNA
7、聚合酶：主要是连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在DNA复制中起作用；DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段上，而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。DNA聚合酶在DNA复制时发挥作用，DNA连接酶常被用于基因工程。RNA聚合酶：RNA聚合酶是合成RNA分子时发挥催化作用的酶，在RNA复制和转录中起作用。逆转录酶：催化逆转录过程所需要的酶，基因工程中人工合成目的基因时需要逆转录酶发挥作用。4基因工程成功的基础【典例1】基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶的识别序列和切点是GGATCC，限制酶的识别序列和切点是GATC。
8、据图判断下列操作正确的是()A目的基因和质粒均用限制酶切割B目的基因和质粒均用限制酶切割C质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割D质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割解析依据题干信息，注意所给的两种限制酶所识别的两个核苷酸序列，其产生的黏性末端是相同的，又由于限制酶所识别的核苷酸序列，有一部分与限制酶所识别的一致，因此目的基因用限制酶切割；而质粒用限制酶切割，可保证质粒上保留一个标记基因(Gene)。解析D针对训练1如图所示为一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是()AX是能合成胰岛素的细菌细胞B质粒具有多个标记基因和多个限制酶切点C外源基因与运
9、载体的重组只需要DNA连接酶D该细菌的性状被定向改造解析根据图示，重组质粒导入的是细菌细胞，所以X是能合成胰岛素的细菌细胞。质粒作为运载体需要有多个限制酶切点以便转运多种目的基因，同时具有标记基因以便检测目的基因是否导入受体细胞内。基因与运载体的重组需要限制酶和DNA连接酶。基因工程的特点是能够定向改造生物的性状。答案C要点二基因工程和基因重组的比较1.基因工程与基因重组的区别2.不同类型的基因重组的比较重组的类型同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换非同源染色体上非等位基因间的重组人为导致基因重组(DNA重组技术)发生的时间减数第一次分裂四分体时期减数第一次分裂后期目的基因与运载体重组以及将其
10、导入受体细胞内进行增殖和表达发生的机制同源染色体非姐妹染色单体之间交叉互换，导致染色单体上的基因重新组合同源染色体分开，等位基因分离，非同源染色体上非等位基因间的自由组合目的基因经运载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因重组图像示意意义为生物变异提供了极其丰富的来源，是形成生物多样性的重要原因之一【典例2】下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是()我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒AB CD解析杂交育种的原理是基因重组，符合；基因工程的原理是基因重组，符合；太空椒是诱变育种的成果，
11、原理是基因突变，不符合；故选B。答案B针对训练2下列关于基因工程的叙述，错误的是()A基因工程的生物学原理是基因重组B通过基因工程技术能够定向改造生物的遗传性状C整个过程都需要酶的催化D基因工程属于分子水平的操作解析目的基因的导入及目的基因的检测与鉴定等步骤可以不需要酶的催化。答案C要点三转基因生物和转基因食品的安全性1.在转基因过程中，目的基因可以整合到细胞核中的染色体上，也可能整合到线粒体或叶绿体DNA上。若整合到细胞核中染色体上随染色体遗传，若整合到线粒体或叶绿体DNA上，则会随着细胞质遗传而遗传，可以避免环境污染。2有关转基因生物安全性的讨论要运用唯物辩证法的思想进行客观公正地评价，要
12、一分为二，不能以偏概全。转基因技术已在生产、生活中得到广泛应用，如超级细菌的培养和抗虫棉的培育。但同时转基因生物和转基因食品也存在一些安全隐患，如新产生的转基因生物可能会破坏生态系统的稳定性等。因此，可以说转基因技术是把双刃剑，使用时应注意趋利避害。【典例3】下列关于基因工程及转基因食品的安全性的叙述，正确的是()A基因工程常以抗生素抗性基因为目的基因B通过转基因技术可获得抗虫粮食作物，从而增加粮食产量，减少农药使用C通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种限制性核酸内切酶处理运载体D若转入甘蔗中的外源基因来源于自然界，则生产出来的甘蔗不存在安全性问题解析基因工程常以抗生素抗
13、性基因作为标记基因，A错误；在基因工程的实际操作中一般用同一种限制性核酸内切酶来处理含目的基因的DNA和运载体，使它们产生相同的末端，C错误；转基因甘蔗中的外源基因来源于自然界，仍可能存在食品安全、环境安全等安全性问题，D错误。答案B针对训练3转基因成果令人叹为观止，下列不是转基因成果的一项是()A抗虫棉花B能清除石油污染的假单胞杆菌C我国奶牛的主要品种中国荷斯坦奶牛D抗除草剂玉米答案C课堂归纳小结网络构建自我校对：作物育种药物研制环境保护运载体受体细胞检测与鉴定限制酶DNA连接酶运载体拓展阅读超级稻计划2014年9月24日，在由中国科学院谢华安院士担任组长的专家组现场监督下，农民在试验田里进
14、行人工收割。由湖南杂交水稻研究中心牵头的国家十二五863计划课题“超高产水稻分子育种与品种创制”最近取得重大突破：袁隆平团队与创世纪种业有限公司合作研究的最新成果“Y两优900”湖南隆回百亩高产示范区，经以中科院院士谢华安为组长的专家组现场测产，按算术平均计算方法，平均亩产达1006.1公斤，首次实现了超级稻百亩过千公斤的目标。我国“超级稻计划”始于1996年。当时袁隆平院士提议，该提议被国家有关部门采纳，作为“超级杂交稻选育”立项，进入“863”计划。超级稻计划的“姊妹计划”“水稻基因组测序和重要农艺性状功能基因组研究”。以中国科学院院士张启发为主的科研团队提出了“绿色超级稻”的设想和计划。
15、其基本思路是：将品种资源研究、基因组研究和分子技术育种紧密结合，加强重要性状生物学的基础研究和基因发掘，进行品种改良，培育大批抗病、抗虫、抗逆、营养高效、高产、优质的新品种。超级稻研究，将有助于中国最终形成“少种、多收、高效、环境友好”的水稻生产新格局，达到促进农业结构调整、提高稻作产出与投入比、合理利用自然资源、减少环境污染和增加稻农经济收入的目的。超级稻研究用到了什么技术？研究超级稻有什么意义？提示：分子技术育种。意义：合理利用自然资源，减少环境污染，增加经济收入。学业水平合格测试1下列应用中不属于基因工程的是()A转基因抗虫棉的成功培育B利用工程菌生产胰岛素C用紫外线处理青霉菌以提高青霉
16、素的产量D用奶牛生产人干扰素解析用紫外线处理青霉菌提高青霉素产量属于基因突变。答案C2下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是()ABCD解析限制性核酸内切酶用于切割DNA片段；而与之作用相反的是DNA连接酶，用于连接DNA片段；DNA聚合酶用于DNA的复制过程，它需要模板；解旋酶会使DNA双链解旋而分开，它作用于碱基对之间的氢键。答案C3下列有关基因工程和酶的相关叙述，正确的是()A同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具备专一性B运载体的化学本质与载体蛋白相同C限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸
17、DDNA连接酶可催化游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链解析限制酶能识别脱氧核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，具备特异性，A错；运载体中的质粒的化学本质是环状的DNA，而细胞膜上载体蛋白的化学本质是蛋白质，B错；限制酶能识别并切割DNA分子，而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，C正确；DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成磷酸二酯键，DNA聚合酶可催化游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，D错。答案C学业水平等级测试4下列有关质粒的说法，正确的是()A质粒不仅存在于细菌中，某些病毒中也具有B细菌的基因只存在于质粒中C质粒为小型的环状DNA分子，存在于拟核或细胞核外的细胞质基质中D质粒是基因工
18、程中重要的工具酶之一解析质粒主要存在于细菌、酵母菌等生物中，病毒中没有质粒，A错误；细菌的基因主要存在于拟核中，少量存在于质粒中，B错误；质粒是拟核或细胞核外环状的DNA分子，具有自我复制能力，C正确；质粒是基因工程中最常用的运载体，D错误。答案C5下列实践活动包含基因工程技术的是()A水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种B抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦C将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株D用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆解析A项为单倍体育种，原理是染色体变异；B项为杂交育种，原理为基因重组；C项为基
19、因工程育种，需要利用基因工程技术将重组DNA分子导入受体细胞，原理为基因重组；D项为诱变育种，原理为基因突变。答案C课后作业(二十)学业水平合格练1科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术基因工程，实施该工程的最终目的是()A定向提取生物体的DNA分子B定向地对DNA分子进行人工“剪切”C定向地改造生物的遗传性状D在生物体外对DNA分子进行改造解析根据基因工程的概念可知，实施该工程的最终目的是定向地改造生物的遗传性状。答案C2基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA片段时，需使用()A同种限制酶B两种限制酶C同种DNA连接酶D两种DNA连接酶解析用同种限制酶切割运载体和含有目的基因的
20、DNA片段，可以使两者产生相同的黏性末端，可通过互补碱基的配对结合起来，再用DNA连接酶使两条链上的缺口结合，就形成一个完整的重组DNA。答案A3在下列基因操作的四个基本步骤中，不需要进行碱基互补配对的步骤是()A人工合成目的基因B将目的基因导入受体细胞C目的基因与运载体结合D目的基因的检测与鉴定解析用人工方法使体外重组的DNA分子转移到受体细胞，主要借助于细胞膜的流动性，此过程中不需要碱基互补配对。答案B4人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工合成，通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是()A大肠杆菌B酵母菌CT4噬菌体D质粒DNA解析人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进
21、一步加工合成，故受体细胞内应有内质网和高尔基体，题干中只有酵母菌符合此条件。答案B5你认为支持基因工程技术的理论有()遗传密码的通用性不同基因可独立表达不同基因表达可互相影响DNA作为遗传物质能够严格地自我复制ABCD解析转基因之所以在不同种生物间可以进行是因为遗传密码的通用性同一基因在不同生物中表达产生的蛋白质(或性状)相同；不同基因表达的独立性在不同生物中基因的表达不受其他基因的影响；DNA自我复制的严格性从而保证遗传的稳定性。答案A6下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是()利用杂交技术培育出超级水稻通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒通过体细胞克隆技术培养出克隆牛将苏云金杆菌的某些基
22、因移植到棉花体内，培育出抗虫棉将健康人的正常基因植入病人体内治疗基因病用一定浓度的生长素处理，获得无子番茄ABCD解析通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒属于太空育种，其原理为基因突变；通过体细胞克隆技术培养出克隆牛属于无性生殖，应用的原理是细胞核的全能性；用一定浓度的生长素处理，获得无子番茄应用的是生长素的生理作用。答案C7据图所示，有关工具酶功能的叙述不正确的是()A限制酶可以切断a处BDNA连接酶可以连接a处C解旋酶可以使b处解开DDNA连接酶可以连接b处解析限制酶和DNA连接酶作用的部位是磷酸二酯键即a处，解旋酶作用的部位是氢键即b处。答案D8下图是应用基因工程技术获得转基因动物和植物的
23、过程，相关叙述不正确的是()A通过过程形成重组质粒只需要两种工具B是重组质粒导入受体细胞的过程C通过过程产生的转基因牛的细胞中都含有人的生长激素基因D通过过程培育的抗虫棉需要检测抗虫效果解析是目的基因与运载体结合的过程，既需要限制酶和DNA连接酶，也需要载体质粒。答案A9基因工程技术也称DNA重组技术，其实施时需要的四个必要条件是()A目的基因、限制酶、运载体、体细胞B重组DNA、RNA聚合酶、内切酶、连接酶C模板DNA、信使RNA、质粒、受体细胞D工具酶、目的基因、运载体、受体细胞解析基因工程必须用到限制酶、DNA连接酶等工具酶，需要将目的基因与运载体结合，并导入受体细胞，所以基因工程实施时
24、需要的四个必要条件是工具酶、目的基因、运载体和受体细胞。答案D学业水平等级练10采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是()将毒素蛋白注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组后，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养将编码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵AB CD解析基因工程中，在导入目的基因前要将目的基因与运载体结合，即与细菌质粒重组，之后再将含有目的基因的重组质粒导入受体细胞，即棉的体细胞或受精卵，目的基因导入受体细胞后，可随受体细胞的繁殖而复制。若直接将毒素蛋白或编码毒素蛋白
25、的DNA序列注射到棉受精卵中，都很容易被相应的酶水解，不会被保留下来。答案C11利用某目的基因(图甲)和P1噬菌体(图乙)构建重组DNA。3种酶(Bgl、EcoR和Sau3A)在目的基因所在片段与P1噬菌体上的切点均如图中箭头所示。下列分析错误的是()A构建重组DNA时，可用Bgl和Sau3A切割目的基因所在片段和P1噬菌体B构建重组DNA时，可用EcoR和Sau3A切割目的基因所在片段和P1噬菌体C图乙中的P1噬菌体只用EcoR切割后，含有2个游离的磷酸基团D用EcoR切割目的基因所在片段和P1噬菌体，再用DNA连接酶连接，只能产生一种重组DNA解析由题图可知，Bgl、Sau3A及EcoR三
26、种酶在目的基因所在片段和P1噬菌体上都有切点，故可用Bgl和Sau3A或EcoR和Sau3A切割目的基因所在片段和P1噬菌体；从图乙知P1噬菌体为环状DNA，只用EcoR切割后产生两条反向双螺旋链状DNA，有2个游离的磷酸基团；用EcoR切割目的基因所在片段和P1噬菌体载体，再用DNA连接酶连接，能产生不止一种重组DNA。答案D12由于乙肝病毒感染的宿主范围很窄，仅限于人和灵长类动物，因此无法用细胞培养的方法生产疫苗，但可用基因工程的方法进行生产，现已知乙肝病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列，生产示意图如下。下列相关说法不正确的是()乙肝病毒有关基因细菌大量生产疫苗A生产乙肝疫苗的过程也
27、达到了定向改造细菌的目的B在过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶C用于生产疫苗的目的基因为编码核心蛋白的基因和表面抗原蛋白基因D这种转基因的细菌一定是安全的，不用担心其扩散到自然界解析题干中所述过程应用了基因工程技术，能定向改造生物的遗传性状；在操作时要应用限制酶来获得目的基因，并用DNA连接酶使之与运载体结合；该过程的目的基因为表面抗原蛋白基因和编码核心蛋白的基因；转基因生物的安全性还存在争议，无法判断其安全性，应避免其扩散进入自然界。答案D13科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉，其过程大致如图所示：(1)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是目的基
28、因是否插入受体细胞染色体DNA上，这需要通过检测才能知道，检测采用的最好方法是_。(2)科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，将出现不抗虫的植株，此现象来源于_。(3)利用基因工程技术培育抗虫棉，相比诱变育种和杂交育种，具有目的性强和_等突出的优点。(4)有人担心种植上述转基因抗虫棉，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”，请提出你的解决方法：_。解析由题图可知，目的基因是苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因，与Ti质粒重组后，利用农杆菌导入植物细胞产生了抗虫棉植株。这种育种方式能克服远缘杂交不亲和性，可用DNA分子杂交技术检测目的基因是否整合到受体细胞染色体上。答
29、案(1)DNA分子杂交技术(2)基因突变(3)克服远缘杂交不亲和性(或能有效地打破物种间的生殖隔离界限)(4)将目的基因导入叶绿体或线粒体基因组中14在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanR)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。如图为获得抗虫棉的技术流程，请据图回答：(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：提取目的基因、_、将目的基因导入受体细胞、_。(2)要使运载体与该抗虫基因连接，A过程中首先应使用_进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该运载体连接的抗虫基因分子的末端是_。(3)切割完成后，用_将运载体与该抗虫基因
30、连接，连接后得到的DNA分子称为_。(4)来自苏云金杆菌的抗虫基因能在植物体内成功表达，说明苏云金杆菌和植物等生物共用_。解析(1)基因工程的四个步骤中，第二、四步分别是目的基因与运载体结合、目的基因的检测与鉴定。(2)切割目的基因和运载体时用同一种限制酶，以便切出的黏性末端能够完成碱基互补配对，并且能连接在一起。(3)目的基因和运载体结合时，用DNA连接酶催化该过程，形成的分子称为重组DNA分子。(4)同一种基因在不同生物体内合成了相同的蛋白质，说明这些生物的密码子与氨基酸的对应关系是相同的，即共用一套遗传密码。答案(1)目的基因与运载体结合目的基因的检测与鉴定(2)同种限制酶A(3)DNA
31、连接酶重组DNA分子(4)一套遗传密码应用创新综合练15如图表示利用基因工程培育抗虫棉过程的示意图，请据图回答下列有关问题：(1)科学家在进行图中操作时，要用_分别切割运载体和目的基因，还要用_将运载体和目的基因连接起来，形成_。(2)经过操作将目的基因导入_，然后经过组织培养形成抗虫棉植株，此过程体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是_、_。(3)下列是几种氨基酸对应的密码子，据此推断图中合成的多肽的前三个氨基酸的种类(按前后顺序排列)_。(几种氨基酸对应的密码子：甲硫氨酸(AUG)、甘氨酸(GGA)、丝氨酸(UCU)、酪氨酸(UAC)、精氨酸(AGA)、丙氨酸(GCU)。)(4)经过培养
32、、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株。经过分析，该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交产生的F1中，仍具有抗虫特性的植株占总数的_。将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，后代往往有很多植株不再具有抗虫特性，原因是_。要想获得纯合子，常采用的方法是_。解析(1)切割运载体和目的基因要用同一种限制酶，使运载体和目的基因形成相同的黏性末端，用DNA连接酶将运载体和目的基因连接起来形成重组质粒。(2)将目的基因导入受体细胞，经过组织培养形成抗虫棉植株。作为运载体必须具有标记基因，以便于筛选；能在宿主细胞中复制并稳定存在，才能表达一定的性状。(3)如图合成多肽的起始密码子是AUG，所以第一个氨基酸是甲硫氨酸，其余两个依次是丙氨酸和丝氨酸。(4)该抗虫棉植株是杂合子，根据基因分离定律，由自交产生的F1中具有抗虫特性的植株占总数的，需要进行连续自交才能获得稳定遗传的性状。答案(1)同一种限制性核酸内切酶DNA连接酶重组质粒(2)受体细胞具有标记基因能在宿主细胞中复制并稳定保存(3)甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸(4)3/4发生了性状分离连续自交
