Question

3．如圖表示利用基因工程培育抗蟲棉的過程示意圖．請據圖回答下列有關問題：
（1）科學家在進行圖中①操作時，要用同一種限制性核酸內切酶分別切割運載體和目的基因，運載體的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過堿基互補配對原則而結合．
（2）基因工程的理論基礎是中心法則，可用公式（圖解）表示為．
（3）Ⅲ是導入目的基因的受體細胞，經培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗蟲特性的轉基因植株．經分析，該植株細胞中含有一個攜帶目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是雜合子．理論上，在該轉基因自交產生F1代中，仍具有抗蟲特性的植株占總數(shù)的$\frac{3}{4}$．將上述抗蟲棉植株的后代種子種植下去后，后代往往有很多植株不再具有抗蟲特性，原因是發(fā)生性狀分離．要想獲得純合子，常采用的方法是連續(xù)自交．
（4）下列是幾種搭配的密碼子，據此推斷圖中合成的多肽，其前三個搭配的種類（按前后順序排列）甲硫氨酸、丙氨酸、絲氨酸．
[甲硫氨酸（AUG）、甘氨酸（GGA）、絲氨酸（UCU）、酪氨酸（UAC）、精氨酸（AGA）、丙氨酸（GCU）]．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示是利用基因工程培育抗蟲棉的過程示意圖，其中①為基因表達載體的構建過程；②是將目的基因導入受體細胞的過程；③表示植物組織培養(yǎng)過程；④表示多肽鏈；⑤表示tRNA，能識別密碼子并轉運相應的氨基酸．

解答 解：（1）①表示基因表達載體的構建過程，該過程中往往需要用同一種限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運載體，運載體的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端之間遵循堿基互補配對原則而結合，脫氧核糖和磷酸交替連接而構成的DNA骨架上的缺口，需要靠DNA連接酶來“縫合”，形成磷酸二酯鍵．
（2）基因工程的理論基礎之一是中心法則，可用圖解表示為：
（3）根據題意，該植株具有抗性說明該基因可以在子代中表達，并且題目中提出“可以把它看作是雜合子”，那么不妨用Aa（A表示抗蟲基因，a代表沒有抗蟲基因）來表示該植株．對于Aa自交來說，子代有三種基因型（AA：Aa：aa=1：2：1），則兩種表現(xiàn)型比例為3：1，所以具有抗蟲特性的植株占總數(shù)的$\frac{3}{4}$．上述抗蟲棉植株的后代中有部分是雜合子，雜合子不能穩(wěn)定遺傳，其自交后代會出現(xiàn)性狀分離現(xiàn)象，因此將上述抗蟲棉植株的后代種子種植下去后，后代往往有部分植株不再具有抗蟲特性，可以將其連續(xù)自交，直至不在發(fā)生性狀分離．
（4）氨基酸是由mRNA上相鄰的三個堿基決定的，所以圖中合成的多肽，其前三個氨基酸為甲硫氨酸（AUG）、丙氨酸（GCU）、絲氨酸（UCU）．
故答案為：
 （1）同一種限制性核酸內切酶 堿基互補配對原則
（2）中心
（3）$\frac{3}{4}$   發(fā)生性狀分離 連續(xù)自交
（4）甲硫氨酸、丙氨酸、絲氨酸

點評 題結合利用基因工程培育抗蟲棉的過程示意圖，考查基因工程的技術及原理、遺傳信息的轉錄和翻譯、基因分離定律的實質及應用，要求考生識記基因工程的原理及技術，能準確判斷圖中各過程的名稱；識記遺傳信息的轉錄和翻譯過程；掌握基因分離定律的實質，能運用所學的知識結合圖中信息準確判斷各選項．