Question

【題目】苧麻俗稱“中國(guó)草”，苧麻纖維所制紡織品具有挺括涼爽、易洗快干、牢固舒適等特點(diǎn)，頗受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者青睞。

（1）苧麻的β-葡糖基轉(zhuǎn)移酶能催化纖維素合成，該酶能提高反應(yīng)速率的機(jī)理是_______。

（2）幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分，幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入苧麻體內(nèi)，可增強(qiáng)其抗真菌病的能力。

①若要從真菌細(xì)胞中提取幾丁質(zhì)酶所需的mRNA，提取液中需添加RNA酶抑制劑，其目的是_________。

②以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是__________。

③若獲得的轉(zhuǎn)基因植株（幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中）抗真菌病的能力沒有提高，根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是__________。

（3）為解決苧麻纖維顏色單一的問題，科研人員利用基因工程對(duì)苧麻進(jìn)行了改良，其基本流程如下圖。請(qǐng)分析回答下列問題：

①構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，需要用到限制酶和DNA連接，質(zhì)粒的③端會(huì)和切出的目的基因的______端 (填①或②) 相連接。DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是_________。

②某同學(xué)在用PCR技術(shù)獲取藍(lán)色色素基因B的過程中，在PCR反應(yīng)體系中加入了DNA聚合酶、引物等，還加入了序列甲作為_________，加入了______作為合成DNA的原料。

③若要使幾丁質(zhì)酶基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的目的是__________。

④苧麻莖尖細(xì)胞通過植物組織培養(yǎng)獲得完整植株的過程，有力地證明了即使高度分化的細(xì)胞仍具有______性。

Answer 1

【答案】 降低化學(xué)反應(yīng)的活化能 防止RNA降解 在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則可以合成cDNA 目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常 ② 磷酸二酯鍵 模板dNTP 可以使幾丁質(zhì)酶基因進(jìn)入苧麻細(xì)胞，并插入到染色體的DNA上，使幾丁質(zhì)酶基因的遺傳性狀得以穩(wěn)定維持和表達(dá) 全能

【解析】由題意可知本題考查基因工程相關(guān)知識(shí)，意在考察考生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的識(shí)記理解掌握和應(yīng)用能力。

（1）酶的作用機(jī)理是降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。

（2）①若要從真菌細(xì)胞中提取幾丁質(zhì)酶所需的mRNA，為了防止RNA酶被降解，所以在提取液中需添加RNA酶抑制劑。

②以mRNA為材料可以獲得cDNA，其原理是在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則可以合成cDNA。

③若獲得的轉(zhuǎn)基因植株（幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中）抗真菌病的能力沒有提高，說明轉(zhuǎn)入的基因沒有發(fā)揮其表達(dá)產(chǎn)物的功能。根據(jù)中心法則分析，其可能的原因是目的基因的轉(zhuǎn)錄或翻譯異常。

（3）①構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，需要用到限制酶和DNA連接，根據(jù)限制酶的專一性，只有黏性末端相同的才能進(jìn)行連接，根據(jù)圖上分析，①和④黏性末端相同，②和③黏性末端相同，所以質(zhì)粒的③端會(huì)和切出的目的基因的②端相連接。DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵。

②某同學(xué)在用PCR技術(shù)獲取藍(lán)色色素基因B的過程中，在PCR反應(yīng)體系中加入了DNA聚合酶、引物等，還需要模板，即序列甲，還需要合成DNA的原料4種游離的脫氧核苷酸即dNTP。

③若要使幾丁質(zhì)酶基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，主要是利用農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的-TDNA可以使幾丁質(zhì)酶基因進(jìn)入苧麻細(xì)胞，并插入到染色體的DNA上，使幾丁質(zhì)酶基因的遺傳性狀得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。

④苧麻莖尖細(xì)胞通過植物組織培養(yǎng)獲得完整植株的過程，有力地證明了即使高度分化的細(xì)胞仍具有全能性。