Question

【題目】油菜籽中蛋白質(zhì)和油脂的相對(duì)含量，與酶1和酶2對(duì)共同底物丙酮酸的競(jìng)爭(zhēng)有關(guān)。 酶1促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，酶2促進(jìn)油脂的合成。通過生物工程技術(shù)對(duì)油菜進(jìn)行改造，以得到含有基因A的油菜，流程圖如下。請(qǐng)據(jù)圖作答：

（1）上述改造過程中運(yùn)用的生物工程技術(shù)是__________。

（2）通過__________、__________或人工化學(xué)合成等方法，都可獲取目的基因A。過程①中的處理方法為__________。

（3）過程④中要防止雜菌污染的原因是_______。通過過程④得到的油菜植株中，所有細(xì)胞_______（填“一定”、“不一定”或“一定不”）含有基因A。

（4）已知轉(zhuǎn)錄時(shí)基因A的模板鏈與酶1基因的模板鏈互補(bǔ)。相對(duì)普通油菜，含基因A的油菜籽粒油脂含量顯著提高，請(qǐng)分析其機(jī)理：______________________________。

Answer 1

【答案】 基因工程、植物組織培養(yǎng) 從基因文庫中獲取 利用PCR技術(shù)擴(kuò)增 Ca2+處理法 雜菌會(huì)競(jìng)爭(zhēng)培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還可能產(chǎn)生有毒有害物質(zhì) 不一定 基因A轉(zhuǎn)錄的mRNA與酶1基因轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)，阻礙了酶1基因的mRNA翻譯，降低了酶1含量，酶2對(duì)丙酮酸的競(jìng)爭(zhēng)增強(qiáng)，促進(jìn)了油脂合成

【解析】試題分析：試題分析：本題考查了基因工程的有關(guān)知識(shí)，要求學(xué)生能夠掌握基因工程的工具以及工具酶的作用部位，掌握基因工程的原理和操作步驟，掌握獲取目的基因的方法，明確人工合成基因的方法是獲取真核生物目的基因常用的方法，再結(jié)合所學(xué)知識(shí)準(zhǔn)確答題。據(jù)圖分析可知，①表示將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，②是讓含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌感染油菜的下胚軸，③是通過脫分化形成愈傷組織，④是通過再分化產(chǎn)生含有基因A的油菜幼苗。

（1）據(jù)圖可知，上述過程最終把外源基因A導(dǎo)入了油菜細(xì)胞，此過程用到了基因工程技術(shù)，上述過程還需要把油菜的下胚軸細(xì)胞培養(yǎng)成油菜植株，此過程需要植物組織培養(yǎng)技術(shù)。

（2）基因工程技術(shù)首先要獲取目的基因：獲取目的基因的途徑是可以從自然界中已有的物種中分離出來，也可以用人工的方法化學(xué)合成。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，獲取目的基因的方法也越來越多，目前最常用的方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增，此外如果基因比較小，核苷酸序列又已知，也可以用化學(xué)方法直接人工合成。將基因?qū)�入大腸桿菌細(xì)胞時(shí)，需要用Ca2+處理法，使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，這樣可以提高目的基因的導(dǎo)入率。

（3）過程④是愈傷組織再分化形成植物體的過程，在此過程中，需要防止雜菌污染，否則雜菌會(huì)競(jìng)爭(zhēng)培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還可能產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，導(dǎo)致油菜幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育受到影響。將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞時(shí)，不是所有的細(xì)胞都能成功導(dǎo)入目的基因，因此所有細(xì)胞不一定含有基因A。

（4）已知轉(zhuǎn)錄時(shí)基因A的模板鏈與酶1基因的模板鏈互補(bǔ)。相對(duì)普通油菜，含基因A的油菜籽粒油脂含量顯著提高，其機(jī)理是：基因A轉(zhuǎn)錄的mRNA與酶1基因轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)，阻礙了酶1基因的mRNA翻譯，降低了酶1含量，酶2對(duì)丙酮酸的競(jìng)爭(zhēng)增強(qiáng)，促進(jìn)了油脂合成。