Question

13．如圖表示利用基因工程培育抗蟲棉過程的示意圖．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．已知幾種氨基酸的密碼子：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），請(qǐng)根據(jù)下圖結(jié)合你所學(xué)過的知識(shí)回答以下問題：

（1）①步驟為構(gòu)建基因表達(dá)載體，該過程是基因工程操作程序的核心，Ⅱ包括抗蟲基因、四環(huán)素抗性基因、啟動(dòng)子、終止子以及復(fù)制原點(diǎn)等．將Ⅱ?qū)�入雙子葉植物棉花受體細(xì)胞最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．
（2）為在短時(shí)間內(nèi)大量獲得目的基因，可用PCR擴(kuò)增的方法，其原理是DNA復(fù)制．
（3）③過程的原理是植物細(xì)胞的全能性．理論上，在該轉(zhuǎn)基因植物自交產(chǎn)生的F₁代中，仍具有抗蟲特性的植株占總數(shù)的$\frac{3}{4}$．
（4）圖中合成的多肽，其前三個(gè)氨基酸的序列是甲硫氨酸-丙氨酸-絲氨酸．

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(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表示翻譯形成多肽鏈的過程；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，該過程是基因工程的核心步驟；Ⅱ是基因表達(dá)載體，包括目的基因（抗蟲基因）、標(biāo)記基因（四環(huán)素抗性基因）、啟動(dòng)子、終止子以及復(fù)制原點(diǎn)等；將目的基因?qū)�入雙子葉植物細(xì)胞最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．
（2）PCR技術(shù)可在體外大量擴(kuò)增目的基因，其原理是DNA復(fù)制$\frac{3}{4}$．
（3）③中將細(xì)胞培育成植株需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其原理是植物細(xì)胞具有全能性．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．
（4）圖中合成的多肽，其前三個(gè)氨基酸的密碼子依次是AUG、GCU、UCU，因此氨基酸序列是甲硫氨酸-丙氨酸-絲氨酸．
故答案為：
（1）構(gòu)建基因表達(dá)載體　    抗蟲基因　        農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法
（2）PCR　        DNA復(fù)制
（3）植物細(xì)胞的全能性　    $\frac{3}{4}$
（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、植物組織培養(yǎng)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)．