Question

（16分）下图表示利用基因工程培育抗虫棉过程的示意图。请据图回答下列有关问题：

（1）科学家在进行图中①操作时，通常要用               分别切割运载体和目的基因，运载体与目的基因的黏性末端可通过碱基互补配对原则而结合，并通过               的作用而连接起来。

（2）基因工程的理论基础之一是          法则，可用公式（图解）表示为                   。

（3）Ⅲ是导入目的基因的受体细胞，经培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株。经分析，该植株细胞中染色体上含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交产生的F₁代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的          。若将上述抗虫棉植株的种子种植下去后，后代往往有些植株不再具有抗虫特性，原因是发生了           。要想获得抗虫纯合子，常采用的方法是                。

（4）下列是几种搭配的密码子，据此推断图中合成的多肽中前三个氨基酸种类（按前后顺序排列）                                      。

［甲硫氨酸（AUG）、甘氨酸（GGA）、丝氨酸（UCU）、酪氨酸（UAC）、精氨酸（AGA）、丙氨酸（GCU）］

Answer

（1）同种限制性核酸内切酶 DNA连接酶 （2）中心

（3）3/4 性状分离 连续自交 （4）甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸

【解析】

试题分析：

（1）分析题图，图中①过程为构建基因表达载体，需要用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，以露出相同的黏性末端，再用DNA连接酶把目的基因和质粒连接起来。

（2）基因工程的理论基础之一是中心法则，中心法则反映了遗传信息传递的一般规律，具体图解见答案。

（3）图中Ⅲ过程表示把目的基因导入受体细胞，由于只导入了一个目的基因（假设用A表示），该转基因植物可以看作杂合子，基因型为AO（O表示不含有抗虫基因），自交后代的基因型为AA：AO：OO=1：2：1，则抗虫植株所占比例为3/4；后代不抗虫的植株占1/4，原因是发生了性状分离；要想获得抗虫的纯合子（AA），可以采用逐代自交的方法，提高纯合子的比例，直到自交后代不再发生性状分离。

（4）分析图中mRNA中的密码子，前三个密码子为AUG、GCU、UCU，对应的氨基酸分别为甲硫氨酸、丙氨酸和丝氨酸。

考点：本题考查基因工程的有关知识，意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。