Question

12．如圖表示利用基因工程培育抗蟲棉過程的示意圖．請(qǐng)據(jù)圖回答下列有關(guān)問題：

（1）科學(xué)家在進(jìn)行圖中①操作時(shí)，通常要用同種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割運(yùn)載體和目的基因，運(yùn)載體與目的基因的黏性末端可通過堿基互補(bǔ)配對(duì)原則而結(jié)合，并通過DNA連接酶的作用而連接起來(lái)．
（2）基因工程的理論基礎(chǔ)之一是中心法則，可用公式（圖解）表示為：
．
（3）Ⅲ是導(dǎo)入目的基因的受體細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗蟲特性的轉(zhuǎn)基因植株．經(jīng)分析，該植株細(xì)胞中染色體上含有一個(gè)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(zhuǎn)基因植株自交產(chǎn)生的F₁代中，仍具有抗蟲特性的植株占總數(shù)的$\frac{3}{4}$．若將上述抗蟲棉植株的種子種植下去后，后代往往有些植株不再具有抗蟲特性，原因是發(fā)生了性狀分離．要想獲得抗蟲純合子，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(jù)此推斷圖中合成的多肽中前三個(gè)氨基酸種類（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 根據(jù)題意和圖示分析可知：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(dá)載體的構(gòu)建過程；②是將目的基因?qū)�入受體細(xì)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(shí)別密碼子并轉(zhuǎn)運(yùn)相應(yīng)的氨基酸．

解答 解：（1）①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)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(yùn)載體，運(yùn)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(bǔ)配對(duì)原則而結(jié)合，脫氧核糖和磷酸交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口，需要靠DNA連接酶來(lái)“縫合”，形成磷酸二酯鍵．
（2）基因工程的理論基礎(chǔ)之一是中心法則，可用圖解表示為：

（3）培育成功的該植株細(xì)胞中含有一個(gè)攜帶目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是雜合子（Aa），根據(jù)基因分離定律，在該轉(zhuǎn)基因自交產(chǎn)生F₁代中，仍具有抗蟲特性的植株（A_）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(huì)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．因此，要想獲得抗蟲純合子，常采用的方法是連續(xù)自交．
（4）氨基酸是由mRNA上相鄰的三個(gè)堿基決定的，所以圖中合成的多肽，其前三個(gè)氨基酸為甲硫氨酸（AUG）、丙氨酸（GCU）、絲氨酸（UCU）．
故答案為：
（1）同種限制性核酸內(nèi)切酶    DNA連接酶
（2）中心

（3）$\frac{3}{4}$    性狀分離    連續(xù)自交  
（4）甲硫氨酸、丙氨酸、絲氨酸

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)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(shù)及原理、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯、基因分離定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用，要求考生識(shí)記基因工程的原理及技術(shù)，能準(zhǔn)確判斷圖中各過程的名稱；識(shí)記遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程；掌握基因分離定律的實(shí)質(zhì)，能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)．