Question

1．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）．如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连接酶酶酶；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62个，则目的基因扩增了5代．

Answer 1

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T_n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T_n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T_n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62个，说明每一种引物用了31个，则2ⁿ-1=31，则n=5，即目的基因扩增了5代．
故答案为：
（1）重组质粒   限制酶和DNA连接酶酶    切后具有相同的粘性末端
（2）2  所有生物都共用一套密码子
（3）重组质粒未导入（目的基因末成功表达）    深褐色
（4）5

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．