Question

回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞表達(dá)和基因工程的問題．
圖1表示基因的結(jié)構(gòu)示意圖及利用基因工程培育抗蟲棉的過程示意圖．
（1）圖1中進(jìn)行①操作時(shí)，切割運(yùn)載體和目的基因酶的特點(diǎn)是

 

．
圖中Ⅲ是導(dǎo)入目的基因的根細(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．③過程所用的現(xiàn)代生物技術(shù)是

 

，從遺傳學(xué)角度來看，根細(xì)胞通過③過程，能形成棉植株的根本原因是

 

．
（2）下列是幾種氨基酸的密碼子，據(jù)此推斷圖1中合成的多肽，其前三個(gè)氨基酸依次是

 

．（甲硫氨酸AUG、絲氨酸UCU、酪氨酸UAC、精氨酸CGA和AGA、丙氨酸GCU）
圖2為某種作為運(yùn)載體的質(zhì)粒簡(jiǎn)圖，箭頭所指分別為限制酶EcoRI、BamHI的酶切位點(diǎn)，amp^R為青霉素抗性基因，tet^R 為四環(huán)素抗性基因．已知目的基因的兩端分別有EcoRI、BamHI的酶切位點(diǎn)．將含有目的基因的DNA與該質(zhì)粒分別用EcoRI酶切，酶切產(chǎn)物用DNA連接酶進(jìn)行連接后，將上述連接產(chǎn)物導(dǎo)入原本沒有amp^R和tet^R的大腸桿菌（受體細(xì)胞）
（3）將上述大腸桿菌涂布在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，能生長(zhǎng)的大腸桿菌所含有的連接產(chǎn)物是

 

．為了得到“目的基因-運(yùn)載體”連接物，防止酶切后DNA片段之間產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，切割時(shí)應(yīng)選用的酶是

 

．2007年日本和美國(guó)兩位科學(xué)家，他們用逆轉(zhuǎn)錄病毒為載體，將四個(gè)不同作用的關(guān)鍵基因間接轉(zhuǎn)入人體體細(xì)胞內(nèi)，令其與原有基因發(fā)生重組，然后使體細(xì)胞變成了一個(gè)具有類似胚胎干細(xì)胞功能的細(xì)胞．
（4）上述材料中“以逆轉(zhuǎn)錄病毒為載體”，但逆轉(zhuǎn)錄病毒不能直接攜帶目的基因，主要原因是

 

．因此需要將目的基因進(jìn)行何種處理，才能與病毒RNA重組

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的應(yīng)用

專題：

分析：分析圖1：①表示基因表達(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植物組織培養(yǎng)過程，其原理是植物細(xì)胞具有全能性．Ⅰ是質(zhì)粒（運(yùn)載體）、Ⅱ是重組質(zhì)粒、Ⅲ是導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞．
分析圖2：質(zhì)粒含有限制酶EcoRI和BamHI的切割位點(diǎn)，但均位于青霉素抗性基因上，所以無論用哪一種酶切割均會(huì)破壞青霉素抗性基因，但不會(huì)破壞四環(huán)素抗性基因．

解答： 解：（1）①是構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程，需要限制酶切割運(yùn)載體和含有目的基因的外源DNA分子，限制酶能識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定脫氧核苷酸序列及切斷其中特定部位的兩個(gè)脫氧核苷酸之間的鍵．③表示采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將受體細(xì)胞培養(yǎng)成植株的過程，其原理是植物細(xì)胞具有全能性．因?yàn)楦��?xì)胞具有發(fā)育成完整個(gè)體的全部遺傳信息，所以根細(xì)胞通過植物組織培養(yǎng)也能形成完整植株．
（2）多肽是以mRNA為模板翻譯形成的，圖中mRNA上前三個(gè)密碼子依次是AUG、GCU、UCU，對(duì)應(yīng)的氨基酸依次是甲硫氨酸、丙氨酸、絲氨酸．
（3）用EcoRI酶將含有目的基因的DNA與該質(zhì)粒，會(huì)破壞質(zhì)粒上的四環(huán)素抗性基因，但沒有破環(huán)青霉素抗性基因，因此導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌能抗青霉素，但不能抗四環(huán)素，所以將上述大腸桿菌涂布在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，能生長(zhǎng)的大腸桿菌所含有的連接產(chǎn)物是運(yùn)載體-運(yùn)載體．為了得到“目的基因-運(yùn)載體”連接物，切割時(shí)應(yīng)選用的酶是EcoRI和BamHI，這樣可以產(chǎn)生不同的黏性末端，能防止酶切后DNA片段之間產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接．
（4）因?yàn)槿说幕�因是雙鏈DNA，逆轉(zhuǎn)錄病毒的RNA是單鏈，所以上述材料中的逆轉(zhuǎn)錄病毒不能直接攜帶目的基因．因此先要以目的基因的一條鏈為模板合成單鏈RNA，然后才能與病毒RNA重組．
故答案：（1）能識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定脫氧核苷酸序列及切斷其中特定部位的兩個(gè)脫氧核苷酸之間的鍵    植物組織培養(yǎng)     發(fā)育成完整個(gè)體的全部遺傳信息（遺傳物質(zhì)）
（2）甲硫氨酸  丙氨酸  絲氨酸
（3）運(yùn)載體-運(yùn)載體     EcoRI和BamHI
（4）人的基因是雙鏈DNA，逆轉(zhuǎn)錄病毒的RNA是單鏈※以其中一條鏈為模板合成單鏈RNA

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的產(chǎn)生過程，考查基因工程、基因控制蛋白質(zhì)合成等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力和識(shí)記能力；能理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決生物學(xué)問題的能力．