Question

8．擬南芥某突變體可用于驗證相關基因的功能．野生型擬南芥的種皮為深褐色（TT），某突變體的種皮為黃色（tt）．如圖是利用該突變體驗證油菜種皮顏色基因（Tn）功能的流程示意圖．請據圖回答下列問題：

（1）圖中①為重組質粒，形成過程中需要限制酶和DNA連接酶；Tn基因能夠和質粒連接成①的主要原因是酶切后具有相同的粘性末端．
（2）擬南芥t基因的mRNA的末端序列為“-AGCGCGACCUGACUCUAA-”，而油菜Tn基因的mRNA與其相比，只有末端序列中的UGA變?yōu)锳GA，則Tn比t多編碼2個氨基酸（起始密碼子位置相同，UGA、UAA為終止密碼子）．油菜Tn基因能在油菜突變體中表達的原因是所有生物都共用一套密碼子．
（3）若②不能在含抗生素Kan的培養(yǎng)基上生長，則原因是重組質粒未導入（目的基因末成功表達）．若轉基因擬南芥的種皮顏色為深褐色，則說明油菜Tn基因與擬南芥T基因的功能可能相同．
（4）采用PCR技術擴增目的基因時，需在PCR反應體系加入引物等物質，若共用了引物30個，則目的基因擴增了4代．

Answer 1

分析 分析題圖：圖示表示利用突變體驗證油菜種皮顏色基因（Tn）功能的流程，其中①是目的基因和質粒在DNA連接酶的作用下連接形成的重組質粒；②表示采用農桿菌轉化法將目的基因導入受體細胞；最后篩選獲得的轉基因擬南芥．

解答 解：（1）圖中①質粒和目的基因連接形成的重組質粒；構建基因表達載體時，首先要用同種限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子，以形成相同的黏性末端，其次還需要用DNA連接酶連接目的基因和運載體形成重組質粒．
（2）油菜T_n基因的mRNA中UGA變?yōu)锳GA，則末端序列變?yōu)椤?-AGCGCGACCAGACUCUAA--”．在擬南芥中，UGA是終止密碼子不編碼氨基酸，而在油菜中，UGA變?yōu)锳GA可編碼一個氨基酸，同時CUC還可編碼一個氨基酸，直到UAA終止密碼子不編碼氨基酸，所以T_n比t多編碼2個氨基酸．所有生物共用一套遺傳密碼子，因此油菜Tn基因能在油菜突變體中表達．
（3）由圖可知重組質粒含有抗生素Kan抗性基因，所以導入重組質粒的受體細胞能在含有抗生素Kan的培養(yǎng)基上生長，若②不能在含抗生素Kan的培養(yǎng)基上生長，則說明重組質粒未導入．若③的種皮顏色為深褐色，則說明油菜T_n基因與擬南芥T基因的功能相同．
（4）PCR技術利用的是DNA復制的原理，DNA復制具有半保留復制的特點．根據題意可知，若共用了引物30個，說明每一種引物用了15個，則2ⁿ-1=15，則n=4，即目的基因擴增了4代．
故答案為：
（1）重組質粒  限制酶和DNA連接酶   酶切后具有相同的粘性末端
（2）2  所有生物都共用一套密碼子
（3）重組質粒未導入（目的基因末成功表達）    深褐色
（4）4

點評 本題借助流程圖，考查遺傳信息的轉錄和翻譯、基因工程的原理和技術等知識，要求考生識記遺傳信息的轉錄和翻譯過程，能根據所給的終止密碼子解決問題；識記基因工程的原理和操作步驟，能準確判斷圖中各數(shù)字的含義，再結合所學的知識準確答題．