Question

回答下列有关遗传信息传递表达和基因工程的问题．
图1表示基因的结构示意图及利用基因工程培育抗虫棉的过程示意图．
（1）图1中进行①操作时，切割运载体和目的基因酶的特点是

 

．
图中Ⅲ是导入目的基因的根细胞，经培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株．③过程所用的现代生物技术是

 

，从遗传学角度来看，根细胞通过③过程，能形成棉植株的根本原因是

 

．
（2）下列是几种氨基酸的密码子，据此推断图1中合成的多肽，其前三个氨基酸依次是

 

．（甲硫氨酸AUG、丝氨酸UCU、酪氨酸UAC、精氨酸CGA和AGA、丙氨酸GCU）
图2为某种作为运载体的质粒简图，箭头所指分别为限制酶EcoRI、BamHI的酶切位点，amp^R为青霉素抗性基因，tet^R 为四环素抗性基因．已知目的基因的两端分别有EcoRI、BamHI的酶切位点．将含有目的基因的DNA与该质粒分别用EcoRI酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，将上述连接产物导入原本没有amp^R和tet^R的大肠杆菌（受体细胞）
（3）将上述大肠杆菌涂布在含四环素的培养基上培养，能生长的大肠杆菌所含有的连接产物是

 

．为了得到“目的基因-运载体”连接物，防止酶切后DNA片段之间产生的末端发生任意连接，切割时应选用的酶是

 

．2007年日本和美国两位科学家，他们用逆转录病毒为载体，将四个不同作用的关键基因间接转入人体体细胞内，令其与原有基因发生重组，然后使体细胞变成了一个具有类似胚胎干细胞功能的细胞．
（4）上述材料中“以逆转录病毒为载体”，但逆转录病毒不能直接携带目的基因，主要原因是

 

．因此需要将目的基因进行何种处理，才能与病毒RNA重组

 

．

Answer 1

考点：基因工程的应用

专题：

分析：分析图1：①表示基因表达载体的构建过程；②是将目的基因导入受体细胞的过程；③植物组织培养过程，其原理是植物细胞具有全能性．Ⅰ是质粒（运载体）、Ⅱ是重组质粒、Ⅲ是导入重组质粒的受体细胞．
分析图2：质粒含有限制酶EcoRI和BamHI的切割位点，但均位于青霉素抗性基因上，所以无论用哪一种酶切割均会破坏青霉素抗性基因，但不会破坏四环素抗性基因．

解答： 解：（1）①是构建基因表达载体的过程，需要限制酶切割运载体和含有目的基因的外源DNA分子，限制酶能识别双链DNA分子的某种特定脱氧核苷酸序列及切断其中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的键．③表示采用植物组织培养技术将受体细胞培养成植株的过程，其原理是植物细胞具有全能性．因为根细胞具有发育成完整个体的全部遗传信息，所以根细胞通过植物组织培养也能形成完整植株．
（2）多肽是以mRNA为模板翻译形成的，图中mRNA上前三个密码子依次是AUG、GCU、UCU，对应的氨基酸依次是甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸．
（3）用EcoRI酶将含有目的基因的DNA与该质粒，会破坏质粒上的四环素抗性基因，但没有破环青霉素抗性基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌能抗青霉素，但不能抗四环素，所以将上述大肠杆菌涂布在含四环素的培养基上培养，能生长的大肠杆菌所含有的连接产物是运载体-运载体．为了得到“目的基因-运载体”连接物，切割时应选用的酶是EcoRI和BamHI，这样可以产生不同的黏性末端，能防止酶切后DNA片段之间产生的末端发生任意连接．
（4）因为人的基因是双链DNA，逆转录病毒的RNA是单链，所以上述材料中的逆转录病毒不能直接携带目的基因．因此先要以目的基因的一条链为模板合成单链RNA，然后才能与病毒RNA重组．
故答案：（1）能识别双链DNA分子的某种特定脱氧核苷酸序列及切断其中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的键    植物组织培养     发育成完整个体的全部遗传信息（遗传物质）
（2）甲硫氨酸  丙氨酸  丝氨酸
（3）运载体-运载体     EcoRI和BamHI
（4）人的基因是双链DNA，逆转录病毒的RNA是单链※以其中一条链为模板合成单链RNA

点评：本题结合转基因抗虫棉的产生过程，考查基因工程、基因控制蛋白质合成等相关知识，意在考查考生的识图能力和识记能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识解决生物学问题的能力．