Question

【題目】油菜籽中蛋白質(zhì)和油脂的相對含量，與酶1和酶2對共同底物丙酮酸的競爭有關(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)對油菜進(jìn)行改造，以得到含有基因A的油菜，流程圖如下。請據(jù)圖作答：

（1）上述過程中運用的生物工程技術(shù)有______________________________________。

（2）通過從基因文庫中獲取、____________或人工化學(xué)合成等方法，都可獲取目的基因A。

（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，原因是________________________________________________

（4）已知轉(zhuǎn)錄時基因A的模板鏈與酶1基因的模板鏈互補(bǔ)。相對普通油菜，含基因A的油菜籽粒油脂含量顯著提高，其機(jī)理可能是基因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__________過程，降低了酶1含量，酶2對丙酮酸的競爭增強(qiáng)，促進(jìn)了油脂合成。

Answer 1

【答案】轉(zhuǎn)基因技術(shù)和植物組織培養(yǎng)技術(shù) 利用PCR技術(shù)擴(kuò)增 雜菌會競爭培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)，還可能產(chǎn)生有毒有害物質(zhì) 不一定 農(nóng)桿菌不一定感染外植體的每個細(xì)胞，從而使每個細(xì)胞的染色體不一定都整合了目的基因 翻譯

【解析】

因為油菜籽中蛋白質(zhì)和油脂的相對含量，與酶1和酶2對共同底物丙酮酸的競爭有關(guān)。酶1促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成，酶2促進(jìn)油脂的合成。因此要想獲得油菜籽中的脂肪含量高，應(yīng)該降低酶1的含量或活性，使丙酮酸在酶2的作用下朝著生成脂肪的方向增強(qiáng)。若想獲得這樣的轉(zhuǎn)基因植物，先通過基因工程技術(shù)把目的基因轉(zhuǎn)入相應(yīng)植物的細(xì)胞，再經(jīng)過植物組織培養(yǎng)技術(shù)利用細(xì)胞的全能性獲得轉(zhuǎn)基因植株。在組織培養(yǎng)過程要無菌技術(shù)，防止雜菌污染，避免雜菌爭奪營養(yǎng)造成培養(yǎng)目的植株失敗。

（1）分析圖可知，①和②過程是轉(zhuǎn)基因的過程，農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，③和④是植物組織培養(yǎng)成完整植株的過程。

（2）獲得目的基因的方法包括從基因文庫中獲取、PCR技術(shù)、人工化學(xué)合成等方法。

（3）培養(yǎng)基中的雜菌一方面會和培養(yǎng)物爭奪營養(yǎng)，另一方面會產(chǎn)生一些有毒有害物質(zhì)影響培養(yǎng)物的培養(yǎng)，因此整個過程要嚴(yán)格的滅菌。農(nóng)桿菌感染外植體的植物細(xì)胞時，有可能有的細(xì)胞沒有被感染，因此不是每個細(xì)胞的染色體上都整合了目的基因。

（4）基因表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段，轉(zhuǎn)錄過程是以mRNA為模板合成蛋白質(zhì)的過程，因為基因A轉(zhuǎn)錄的mRNA與酶1基因轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)，因此使酶1基因轉(zhuǎn)錄的mRNA無法進(jìn)行翻譯，使酶1不能合成，抑制了丙酮酸合成蛋白質(zhì)的過程，促進(jìn)了丙酮酸合成脂肪的過程，使油菜中油脂含量增高。