Question

【题目】【生物——选修3：现代生物科技专题】

科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因，提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO2的亲和力，从而显著提高了植物的光合作用速率，请回答下列问题：

（1）PCR过程所依据的原理是_______，该过程需要加入的酶是_________。利用PCR技术扩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，以便根据这一序列合成______________________。

（2）该技术不直接改造Rubisco酶，而通过对Rubisco酶基因进行改造，从而实现对Rubisco酶的改造，其原因是_____________。和传统基因工程技术相比较，定点突变技术最突出的优点是________，PCR定点突变技术属于___________的范畴。

（3）可利用定点突变的DNA构建基因表达载体。常用________将基因表达载体导入植物细胞，将该细胞经植物组织培养技术培育成幼苗，从细胞水平分析所依据的原理是___________。

Answer 1

【答案】（1）DNA双链复制（2分） 耐高温的DNA聚合酶（或Taq酶）（2分） 引物（2分）

（2）蛋白质空间结构较为复杂，改造困难（2分） 能生产出自然界不存在的蛋白质（2分） 蛋白质工程（1分）

（3）农杆菌转化法（2分） 植物细胞的全能性（2分）

【解析】（1）PCR过程所依据的原理是DNA双链复制，该过程需要加入的酶是耐高温的DNA聚合酶。利用PCR技术扩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，以便根据这一序列合成引物。

（2）该技术不直接改造Rubisco酶，而通过Rubisco酶基因进行改造，从而实现对Rubisco酶的改造，其原因是蛋白质空间结构较为复杂，改造困难。和传统基因工程技术相比较，定点突变最突出的优点是获得的产物一般是自然界中不存在的，PCR定点突变技术属于蛋白质工程的范畴。

（3）可利用定点突变的DNA构建基因表达载体，常用农杆菌转化法将基因表达载体导入植物细胞，将该细胞经植物组织培养技术培育成幼苗，从细胞水平分析所依据的原理是植物细胞的全能性。