Question

【題目】四膜蟲是單細(xì)胞真核生物，營(yíng)養(yǎng)成分不足時(shí)，進(jìn)行接合生殖，過程如圖1所示．科研人員用高濃度的DDT處理不耐藥的野生型四膜蟲，經(jīng)篩選獲得了純合的耐藥四膜蟲．為研究四膜蟲耐藥的機(jī)理，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)．
（1）高濃度DDT處理四膜蟲可獲得耐藥個(gè)體，原因是DDT對(duì)四膜蟲具有作用，使耐藥的個(gè)體被保留．
（2）為研究耐藥性的遺傳，科研人員將四膜蟲分為80組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每一組兩只四膜蟲，一只是純合的耐藥四膜蟲，另一只是野生型四膜蟲．每一組的一對(duì)四膜蟲接合生殖后得到的四膜蟲均耐藥．若每一組接合后的四膜蟲再次相互接合，在80組實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，出現(xiàn)耐藥四膜蟲的組數(shù)約為組，則表明耐藥性受一對(duì)等位基因控制，并且耐藥為性；若80組實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，出現(xiàn)耐藥四膜蟲的組數(shù)約為組，則表明耐藥性受兩對(duì)等位基因控制，并且這兩對(duì)基因獨(dú)立分配．
（3）為研究基因A與四膜蟲的耐藥性是否有關(guān)，科研人員提取耐藥個(gè)體的DNA，用圖2所示的引物組合，分別擴(kuò)增A基因的A1片段、A3片段．
①據(jù)圖分析，用引物Ⅰ、Ⅱ組合擴(kuò)增后，得到的絕大部分DNA片段是圖3中的 ．

②將大量N基因片段與擴(kuò)增得到的A1片段、A3片段置于PCR反應(yīng)體系中進(jìn)行擴(kuò)增，得到的絕大多數(shù)擴(kuò)增產(chǎn)物是 ．
③回收的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物通過基因工程方法轉(zhuǎn)入耐藥四膜蟲細(xì)胞，并用加入的培養(yǎng)液篩選，獲得A基因的四膜蟲，這種四膜蟲在高濃度DDT處理下生長(zhǎng)速率明顯下降，表明A基因是耐藥基因．
（4）從進(jìn)化角度分析，營(yíng)養(yǎng)成分不足時(shí)，四膜蟲進(jìn)行接合生殖的優(yōu)勢(shì)是 ．

Answer 1

【答案】
（1）選擇
（2）60；顯；45
（3）d；A1﹣N﹣A3；巴龍霉素；被敲除
（4）通過基因重組，增加遺傳多樣性，有利于適應(yīng)環(huán)境
【解析】解：（1）由于DDT對(duì)四膜蟲的選擇作用，能抗DDT的四膜蟲能繁殖產(chǎn)生后代，不能抗DDT的個(gè)體死亡，因此高濃度DDT處理四膜蟲可獲得耐藥個(gè)體．（2）如果耐藥性受一對(duì)等位基因控制，并且耐藥為顯性，純合的耐藥四膜蟲如果是AA，則野生型為aa，子二代的基因型是AA：Aa：aa=1：2：1，因此，在80組實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，出現(xiàn)耐藥四膜蟲的組數(shù)約為 =60組；如果耐藥性受兩對(duì)等位基因控制，并且這兩對(duì)基因獨(dú)立分配，則遵循自由組合定律，子二代A_B_：aaB_、A_bb：aabb=9：3：3：1，其中A_B_具有耐藥性，因此出現(xiàn)耐藥性四膜蟲組數(shù)是 =45．（3）①根據(jù)題圖分析，用引物Ⅰ、Ⅱ組合擴(kuò)增擴(kuò)增的是A1片段，以引物Ⅱ所在的單鏈為模板在引物Ⅰ的作用下合成DNA時(shí)，引物Ⅱ上的X片段也被作為模板合成子鏈，因此得到的絕大部分DNA片段是圖3中的d．②由于引物Ⅱ、Ⅲ上的x、y片段都能與N基因兩條鏈上的堿基進(jìn)行互補(bǔ)配對(duì)，因此將大量N基因片段與擴(kuò)增得到的A1片段、A3片段置于PCR反應(yīng)體系中進(jìn)行擴(kuò)增，得到的絕大多數(shù)擴(kuò)增產(chǎn)物是A1﹣N﹣A3 ， A2基因被敲除．③由于基因N是巴龍霉素抗性基因，因此回收的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物通過基因工程方法轉(zhuǎn)入耐藥四膜蟲細(xì)胞中，并用加入巴龍霉素的培養(yǎng)液篩選，獲得A基因被敲除的四膜蟲，這種四膜蟲在高濃度DDT處理下生長(zhǎng)速率明顯下降，表明A基因是耐藥基因．（4）由題圖可知，四膜蟲的結(jié)合生殖是有性生殖，從進(jìn)化角度分析，營(yíng)養(yǎng)成分不足時(shí)，四膜蟲進(jìn)行接合生殖的優(yōu)勢(shì)是通過基因重組，增加遺傳多樣性，有利于適應(yīng)環(huán)境．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了基因的分離規(guī)律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用和基因工程的原理及技術(shù)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握基因的分離定律的實(shí)質(zhì)是：在雜合體的細(xì)胞中，位于一對(duì)同源染色體上的 等位 基因，具有一定的獨(dú)立性，在減數(shù)分裂形成配子的過程中，等位基因會(huì)隨同源染色體的分開而分離，分別進(jìn)入兩個(gè)配子中，獨(dú)立地隨配子傳給后代；基因工程的原理是利用DNA重組技術(shù)才能正確解答此題．