Question

3．2007年我國科學家率先完成了家蠶基因組精細圖譜的繪制，將13000多個基因定位于家蠶染色體DNA上，請回答以下有關家蠶遺傳變異的問題：
（1）在家蠶的基因工程實驗中，分離基因的做法包括用限制酶對DNA進行切割，然后將DNA片段與運載體結合成重組DNA，再用Ca²⁺處理大腸桿菌使其成為感受態細胞，并將重組DNA轉入大腸桿菌進行擴增等．
（2）家蠶的體細胞共有56條染色體，對家蠶基因組進行分析（參照人類基因組計劃要求），應測定家蠶29個雙鏈DNA分子的核苷酸序列．
（3）決定家蠶絲心蛋白H鏈的基因編碼區有16000個堿基對，其中有1000個堿基對的序列不編碼蛋白質，剩下的序列最多能編碼5000個氨基酸（不考慮終止密碼子）．

Answer 1

分析 基因組計劃中，由于人類的染色體中有一對性染色體，因此需要測定24條染色體（22+XY）的雙鏈DNA分子的核苷酸序列．而對于沒有性別之分的生物，只需測定一般染色體的核苷酸序列．
基因結構包括編碼區和非編碼區，真核生物的編碼區是不連續的、間斷的，具有外顯子和內含子之分，而原核生物的編碼區是連續的；非編碼區對基因的表達其調控作用，在上游存在啟動子，下游存在終止子．

解答 解：（1）獲得目的基因最簡單的方式是用限制酶對DNA進行切割獲得目的基因．將獲得的DNA片段與載體結合重組DNA，再用Ca²⁺處理大腸桿菌使其成為感受態細胞，并將重組DNA轉入大腸桿菌進行擴增等．
（2）家蠶是ZW性別決定，含有Z、W兩條性染色體，所以在對家蠶基因組進行分析時應分析27條常染色體和核2條性染色體（Z、W染色體），即29個雙鏈DNA分子的核苷酸序列．
（3）真核生物的基因分為編碼區和非編碼區，編碼區又有內含子和外顯子之分，其中外顯子能編碼氨基酸，由此可知絲心蛋白H鏈的基因編碼區有16000個堿基對，其中有1000個堿基對的序列不編碼蛋白質，能編碼氨基酸的個數為（16000-1000）÷3=5000個．
故答案為：
（1）限制酶     運載體（質粒）     Ca²⁺感受態
（2）29    
（3）5000

點評 本題考查了基因工程、生物變異的類型、基因結構以及遺傳定律等相關內容，意在考查考生的識記能力、理解能力以及運用所學知識解答問題的能力，具有一定的難度．