Question

（三）回答下列有关“遗传信息传递表达和基因工程”的问题．
通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物．运用基因工程技术可以使羊奶中含有人体蛋白质．
（1）如图表示了运用基因工程技术使羊奶中含有人体蛋白质的基本过程，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是一G^↓GATCC一，请回答：
从羊染色体中剪下羊蛋白质基因的酶是

 

．人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是

 

．
（2）图为质粒被切割形成两个DNA片段的图例，请补充完善．

（3）人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是

 

．动物基因工程中通常将目的基因导入

 

细胞中，常用的方法是

 

法．
（4）II．对上述人体蛋白质的基因分析发现，在编码甘氨酸的位点上发生了三个突变，原因都是由一个碱基替换引起的．突变的来源如图（右为相关氨基酸的密码子）：
则甘氨酸最可能的密码子是

 

．
（5）当某基因片段模板链中转录成GUC的CAG突变为CAA时，这种突变的结果对该生物是否有影响？原因是

 

．
（6）上述途径获得的转基因动物，其后代是否都含目的基因．为什么？

 

．

Answer 1

考点：基因工程的应用

专题：

分析：根据基因工程的三大工具的用途分析（1）．根据题干中，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是一G^↓GATCC一，分析（2）．
根据不同生物体内遗传物质DNA的共同点和将目的基因导入动物细胞的方法分析（3）．
根据在编码甘氨酸的位点上发生了三个突变，原因都是由一个碱基替换引起的分析（4）．
根据密码子的简并性分析（5）．根据生物有性生殖过程中减数分裂的特点分析（6）．

解答： 解：（1）使用限制性内切酶切割目的基因和质粒；使用DNA连接酶连接目的基因和质粒．
（2）题干中，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是一G^↓GATCC一，因此，
一G^↓GATCC一          一G            GATCC一
→+
一CCTAG^↓G一          一CCTAG            G一
（3）不同生物体内遗传物质DNA的共同点是遗传物质DNA组成基本单位相同，都具有相同的双螺旋结构．将目的基因导入动物细胞的方法是使用显微注射法将目的基因导入受精卵细胞中．
（4）在编码甘氨酸的位点上发生了三个突变，原因都是由一个碱基替换引起的．甘氨酸→精氨酸，由一个碱基替换引起的，将甘氨酸与精氨酸密码子对照，发现甘氨酸可能为GGG，精氨酸可能是CGG或AGG，说明是第一个碱基发生改变G→C或A．缬氨酸→甲硫氨酸，由一个碱基替换引起的，将缬氨酸和甲硫氨酸密码子对照，甲硫氨酸肯定为AUG，发现缬氨酸可能为GUG，说明是第一个碱基发生改变G→A．根据以上分析甘氨酸GGG→缬氨酸GUG，确实是由一个碱基替换引起的．因此甘氨酸最可能为GGG．
（5）突变后转录出的密码子GUU和突变前转录的密码子GUC决定的氨基酸都是缬氨酸，不影响肽链中氨基酸序列，性状表现不受影响．因此这种突变的结果对该生物没有影响．
（6）在形成生殖细胞时等位基因会随同源染色体的分开而分离，因此获得的转基因动物，其后代不一定都含目的基因．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶；DNA连接酶
（2）
一G^↓GATCC一          一G            GATCC一
→+
一CCTAG^↓G一          一CCTAG            G一
（3）遗传物质DNA组成基本单位相同，都具有相同的双螺旋结构；受精卵；显微注射法
（4）GGG
（5）无，原因是突变后转录出的密码子GUU和突变前转录的密码子GUC决定的氨基酸都是缬氨酸，不影响肽链中氨基酸序列，性状表现不受影响．
（6）否，在形成生殖细胞时等位基因会发生分离

点评：本题考查了基因工程的相关知识，考查了学生对相关知识的理解和掌握情况，培养学生搜集和处理科学信息的能力，思维能力，分析和解决问题的能力，具有一定的难度．