Question

8．?dāng)M南芥某突變體可用于驗證相關(guān)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(jù)圖回答下列問題：

（1）圖中①為重組質(zhì)粒，形成過程中需要限制酶和DNA連接酶；Tn基因能夠和質(zhì)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(zhì)粒未導(dǎo)入（目的基因末成功表達）．若轉(zhuǎn)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(shù)擴增目的基因時，需在PCR反應(yīng)體系加入引物等物質(zhì)，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(zhì)粒在DNA連接酶的作用下連接形成的重組質(zhì)粒；②表示采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入受體細胞；最后篩選獲得的轉(zhuǎn)基因擬南芥．

解答 解：（1）圖中①質(zhì)粒和目的基因連接形成的重組質(zhì)粒；構(gòu)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(zhì)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(zhì)粒含有抗生素Kan抗性基因，所以導(dǎo)入重組質(zhì)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(zhì)粒未導(dǎo)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(shù)利用的是DNA復(fù)制的原理，DNA復(fù)制具有半保留復(fù)制的特點．根據(jù)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(zhì)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(zhì)粒未導(dǎo)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(zhuǎn)錄和翻譯、基因工程的原理和技術(shù)等知識，要求考生識記遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，能根據(jù)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(zhǔn)確判斷圖中各數(shù)字的含義，再結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題．