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）上述過程中運用的生物工程技術有______________________________________。

（2）通過從基因文庫中獲取、____________或人工化學合成等方法，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，所有細胞__________（填“一定”、“不一定”或“一定不”）含有基因A，原因是________________________________________________

（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，其機理可能是基因A轉錄的mRNA與酶1基因轉錄的mRNA互補，阻礙了酶1基因的__________過程，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。

Answer 1

【答案】轉基因技術和植物組織培養技術 利用PCR技術擴增 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 農桿菌不一定感染外植體的每個細胞，從而使每個細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。因此要想獲得油菜籽中的脂肪含量高，應該降低酶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。若想獲得這樣的轉基因植物，先通過基因工程技術把目的基因轉入相應植物的細胞，再經過植物組織培養技術利用細胞的全能性獲得轉基因植株。在組織培養過程要無菌技術，防止雜菌污染，避免雜菌爭奪營養造成培養目的植株失敗。

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

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

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

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