Question

【題目】油菜籽中蛋白質和油脂的相對含量，與酶1和酶2對共同底物丙酮酸的競爭有關。 酶1促進蛋白質的合成，酶2促進油脂的合成。通過生物工程技術對油菜進行改造，以得到含有基因A的油菜，流程圖如下。請據圖作答：

（1）上述改造過程中運用的生物工程技術是__________。

（2）通過__________、__________或人工化學合成等方法，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，所有細胞_______（填“一定”、“不一定”或“一定不”）含有基因A。

（4）已知轉錄時基因A的模板鏈與酶1基因的模板鏈互補。相對普通油菜，含基因A的油菜籽粒油脂含量顯著提高，請分析其機理：______________________________。

Answer 1

【答案】 基因工程、植物組織培養 從基因文庫中獲取 利用PCR技術擴增 Ca2+處理法 雜菌會競爭培養基中的營養物質，還可能產生有毒有害物質 不一定 基因A轉錄的mRNA與酶1基因轉錄的mRNA互補，阻礙了酶1基因的mRNA翻譯，降低了酶1含量，酶2對丙酮酸的競爭增強，促進了油脂合成

【解析】試題分析：試題分析：本題考查了基因工程的有關知識，要求學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，再結合所學知識準確答題。據圖分析可知，①表示將目的基因導入受體細胞，②是讓含有重組質粒的農桿菌感染油菜的下胚軸，③是通過脫分化形成愈傷組織，④是通過再分化產生含有基因A的油菜幼苗。

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

（2）基因工程技術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合成。隨著科學技術的發展，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技術擴增，此外如果基因比較小，核苷酸序列又已知，也可以用化學方法直接人工合成。將基因導入大腸桿菌細胞時，需要用Ca2+處理法，使細胞處于一種能吸收周圍環境中DNA分子的生理狀態，這樣可以提高目的基因的導入率。

（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，否則雜菌會競爭培養基中的營養物質，還可能產生有毒有害物質，導致油菜幼苗的生長發育受到影響。將目的基因導入受體細胞時，不是所有的細胞都能成功導入目的基因，因此所有細胞不一定含有基因A。

（4）已知轉錄時基因A的模板鏈與酶1基因的模板鏈互補。相對普通油菜，含基因A的油菜籽粒油脂含量顯著提高，其機理是：基因A轉錄的mRNA與酶1基因轉錄的mRNA互補，阻礙了酶1基因的mRNA翻譯，降低了酶1含量，酶2對丙酮酸的競爭增強，促進了油脂合成。