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11.拟南芥某突变体可用于验证相关基因的功能.野生型拟南芥的种皮为深褐色(TT),某突变体的种皮为黄色(tt).下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因(Tn)功能的流程示意图.请据图回答下列问题:

(1)图中①为重组质粒,形成过程中需要限制酶和DNA连接酶;Tn基因能够和质粒连接成①的主要原因是切后具有相同的粘性末端.
(2)拟南芥t基因的mRNA的末端序列为“-AGCGCGACCUGACUCUAA-”,而油菜Tn基因的mRNA与其相比,只有末端序列中的UGA变为AGA,则Tn比t多编码2个氨基酸(起始密码子位置相同,UGA、UAA为终止密码子).油菜Tn基因能在油菜突变体中表达的原因是所有生物都共用一套密码子.
(3)若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长,则原因是重组质粒未导入(目的基因末成功表达).若转基因拟南芥的种皮颜色为深褐色,则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能可能相同.
(4)采用PCR技术扩增目的基因时,需在PCR反应体系加入引物等物质,若共用了引物30个,则目的基因扩增了4代.

分析 分析题图:图示表示利用突变体验证油菜种皮颜色基因(Tn)功能的流程,其中①是目的基因和质粒在DNA连接酶的作用下连接形成的重组质粒;②表示采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞;最后筛选获得的转基因拟南芥.

解答 解:(1)图中①质粒和目的基因连接形成的重组质粒;构建基因表达载体时,首先要用同种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,其次还需要用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组质粒.
(2)油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA,则末端序列变为“--AGCGCGACCAGACUCUAA--”.在拟南芥中,UGA是终止密码子不编码氨基酸,而在油菜中,UGA变为AGA可编码一个氨基酸,同时CUC还可编码一个氨基酸,直到UAA终止密码子不编码氨基酸,所以Tn比t多编码2个氨基酸.所有生物共用一套遗传密码子,因此油菜Tn基因能在油菜突变体中表达.
(3)由图可知重组质粒含有抗生素Kan抗性基因,所以导入重组质粒的受体细胞能在含有抗生素Kan的培养基上生长,若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长,则说明重组质粒未导入.若③的种皮颜色为深褐色,则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同.
(4)PCR技术利用的是DNA复制的原理,DNA复制具有半保留复制的特点.根据题意可知,若共用了引物30个,说明每一种引物用了15个,则2n-1=15,则n=4,即目的基因扩增了4代.
故答案为:
(1)重组质粒   限制酶和DNA连接    切后具有相同的粘性末端
(2)2  所有生物都共用一套密码子
(3)重组质粒未导入(目的基因末成功表达)    深褐色
(4)4

点评 本题借助流程图,考查遗传信息的转录和翻译、基因工程的原理和技术等知识,要求考生识记遗传信息的转录和翻译过程,能根据所给的终止密码子解决问题;识记基因工程的原理和操作步骤,能准确判断图中各数字的含义,再结合所学的知识准确答题.

练习册系列答案
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