Question

浙江農科院陳錦清教授發現了油菜產油機制：光合作用產生磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）運向種子有兩條轉變途徑 (如圖一)，并根據這一機制培育出高油油菜，產油率由原來的35%提高到58%。

（1）你認為提高油產量的基本思路是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）圖二是控制PEPcase酶II合成的基因，其中a鏈是轉錄鏈，陳教授及助手誘導該基因的b鏈也能轉錄，從而轉錄出雙鏈mRNA。試問：

①控制PEPcase酶II合成的基因與大腸桿菌相比區別是　　　　　　　　　　　　　 。

②PEPcase酶II和PEPcase酶I的本質區別是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③轉錄出的雙鏈mRNA與圖二基因的區別是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

④為什么該基因轉錄出雙鏈mRNA就能提高油菜產量？

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Answer 1

⑴提高酶I活性，抑制酶II活性使PEP更多地轉變成油脂（2分）

　 ⑵①編碼區是不連續的 ②氨基酸的種類、數目、排列順序不同

　 ③RNA上是核糖而無脫氧核糖，有尿嘧啶的而無胸腺嘧啶

④雙鏈RNA不能與核糖體結合，從而抑制PEPcase酶II的合成（2分）

 

本題主要從科研的新成就入手考查了學生分析問題能力，考查知識點是酶的本質和作用、基因的結構和DNA與RNA等知識。從圖一分析限制有關酶的活性可以改變其產物形成的途徑；油菜是真核生物，其基因的結構與原核細胞相比不同的是其編碼區是間隔不連續的；酶的本質是蛋白質，PEPcase酶II和PEPcase酶I的本質區別應是其組成蛋白質的氨基酸種類、數目、排列順序不同；基因是DNA，它與RNA的區別是其化學組成有脫氧核糖和胸腺嘧啶；因為雙鏈RNA不能與核糖體結合，從而不能合成PEPcase酶II，從而可以使PEP更多地形成油脂。