Question

下图表示利用基因工程培育抗虫棉过程的示意图。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。已知几种氨基酸的密码子：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)，请根据下图结合你所学过的知识回答以下问题：

(1)①步骤为________，该过程是基因工程操作程序的核心，Ⅱ包括________、四环素抗性基因、启动子、终止子以及复制原点等。将Ⅱ导入双子叶植物棉花受体细胞最常用的方法是________。

(2)为在短时间内大量获得目的基因，可用_____扩增的方法，其原理是________。

(3)③过程的原理是________________________。理论上，在该转基因植物自交产生的F₁代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的________。

(4)图中合成的多肽，其前三个氨基酸的序列是____________________。

Answer

(1)构建基因表达载体 抗虫基因 农杆菌转化法

(2)PCR DNA复制

(3)植物细胞的全能性 3/4

(4)甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸

【解析】

试题分析：（1）①步骤为构建基因表达载体，该过程是基因工程操作程序的核心；Ⅱ是基因表达载体，包括抗虫基因（目的基因）、四环素抗性基因（标记基因）、启动子、终止子以及复制原点等；由于农杆菌在自然条件下能感染双子叶植物和裸子植物，而且其中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上，所以将Ⅱ导入双子叶植物棉花受体细胞最常用的方法是农杆菌转化法。

（2）为在短时间内大量获得目的基因，可用PCR扩增的方法；其原理是DNA双链复制。

（3）③过程是将含抗虫基因的棉花受体细胞经过植物组织培养技术培养成转基因抗虫棉花植株的过程，其原理是植物细胞的全能性；根据题意，培育成功的该植株细胞中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（设为Aa，A表示抗虫基因，a代表没有抗虫基因），根据基因分离定律，在该转基因植物自交产生F1代中，仍具有抗虫特性的植株（A_）占总数的3/4。

（4）合成的多肽中的氨基酸序列是由mRNA上的密码子决定的，mRNA上的前三个密码子是AUG（甲硫氨酸）、GCU（丙氨酸）和UCU（丝氨酸），因此图中合成的多肽，其前三个氨基酸的序列是甲硫氨酸—丙氨酸—丝氨酸。

考点：本题考查基因工程、基因的表达的相关知识，意在考查考生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的能力。