Question

【題目】【生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題】

科學(xué)家通過(guò)利用PCR定點(diǎn)突變技術(shù)改造Rubisco酶基因，提高了光合作用過(guò)程中Rubisco酶對(duì)CO2的親和力，從而顯著提高了植物的光合作用速率，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）PCR過(guò)程所依據(jù)的原理是_______，該過(guò)程需要加入的酶是_________。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成______________________。

（2）該技術(shù)不直接改造Rubisco酶，而通過(guò)對(duì)Rubisco酶基因進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Rubisco酶的改造，其原因是_____________。和傳統(tǒng)基因工程技術(shù)相比較，定點(diǎn)突變技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)是________，PCR定點(diǎn)突變技術(shù)屬于___________的范疇。

（3）可利用定點(diǎn)突變的DNA構(gòu)建基因表達(dá)載體。常用________將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞，將該細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育成幼苗，從細(xì)胞水平分析所依據(jù)的原理是___________。

Answer 1

【答案】（1）DNA雙鏈復(fù)制（2分） 耐高溫的DNA聚合酶（或Taq酶）（2分） 引物（2分）

（2）蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，改造困難（2分） 能生產(chǎn)出自然界不存在的蛋白質(zhì)（2分） 蛋白質(zhì)工程（1分）

（3）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（2分） 植物細(xì)胞的全能性（2分）

【解析】（1）PCR過(guò)程所依據(jù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制，該過(guò)程需要加入的酶是耐高溫的DNA聚合酶。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。

（2）該技術(shù)不直接改造Rubisco酶，而通過(guò)Rubisco酶基因進(jìn)行改造，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Rubisco酶的改造，其原因是蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，改造困難。和傳統(tǒng)基因工程技術(shù)相比較，定點(diǎn)突變最突出的優(yōu)點(diǎn)是獲得的產(chǎn)物一般是自然界中不存在的，PCR定點(diǎn)突變技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程的范疇。

（3）可利用定點(diǎn)突變的DNA構(gòu)建基因表達(dá)載體，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將基因表達(dá)載體導(dǎo)入植物細(xì)胞，將該細(xì)胞經(jīng)植物組織培養(yǎng)技術(shù)培育成幼苗，從細(xì)胞水平分析所依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。