Question

【題目】賴氨酸是人體的必需氨基酸，而玉米等谷類食物中賴氨酸含量卻很低�？茖W(xué)家已成功地利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良玉米，提高其賴氨酸含量�；卮鹣铝袉栴}。

（1）從基因控制性狀的兩種方式考慮，提高玉米賴氨酸含量的途徑有兩種：一是將_______________編碼基因?qū)�入玉米并進行正常表達；二是_____________以提高細胞中游離賴氨酸含量。

（2）要完成這一精確的轉(zhuǎn)基因工程，獲取目的基因后還需借助______________等工具酶構(gòu)建基因表達載體，再將表達載體導(dǎo)入受體細胞。受體細胞可用已分化的玉米體細胞，原因是______________________。

（3）研究發(fā)現(xiàn)，玉米中賴氨酸含量低的原因是賴氨酸合成過程中的關(guān)鍵酶（甲）受細胞內(nèi)賴氨酸_________________甲的濃度影響。推測，高濃度賴氨酸抑制甲的活性，這屬于_________________調(diào)節(jié)機制。為降低甲對賴氨酸的敏感性，可將甲的第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸，這屬于_______________工程范疇。

Answer 1

【答案】富含賴氨酸的蛋白質(zhì) 提高賴氨酸合成酶活性（或降低賴氨酸分解酶活性） 限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）和DNA連接酶 已分化的植物體細胞具有全能性，可通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因植株（植物細胞具有全能性） 抑制 負(fù)反饋（反饋） 蛋白質(zhì)

【解析】

基因工程是狹義的遺傳工程，基因工程的基本原理是讓人們感興趣的基因（即目的基因）在宿主細胞中穩(wěn)定高效地表達。為了實現(xiàn)基因工程的目標(biāo)，通常要有多種工具酶、目的基因、載體和宿主細胞等基本要素，并按照一定的程序進行操作，它包括目的基因的獲得、重組DNA的形成，重組DNA導(dǎo)入受體細胞也稱（宿主）細胞、篩選含有目的基因的受體細胞和目的基因的表達等幾個方面。蛋白質(zhì)工程以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過化學(xué)、物理和分子生物學(xué)的手段進行基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類對生產(chǎn)和生活的需求。

（1）基因控制性狀通常有兩條途徑，一條控制蛋白質(zhì)的合成，一條控制酶的合成。因此，從基因控制性狀的兩種方式考慮，提高玉米賴氨酸含量的途徑有兩種：一是將富含賴氨酸的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)�入玉米并進行正常表達；二是提高賴氨酸合成酶活性（或降低賴氨酸分解酶活性）以提高細胞中游離賴氨酸含量。

（2）限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）和DNA連接酶等工具酶是構(gòu)建基因表達載體常用的酶。已分化的植物體細胞具有全能性，可通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因植株（植物細胞具有全能性），故受體細胞可用已分化的玉米體細胞。

（3）賴氨酸合成過程中的關(guān)鍵酶（甲）受細胞內(nèi)賴氨酸抑制甲的濃度影響，可能導(dǎo)致賴氨酸含量低。高濃度賴氨酸抑制甲的活性，使得賴氨酸的含量下降，這屬于負(fù)反饋（反饋）調(diào)節(jié)機制。為降低甲對賴氨酸的敏感性，可將甲的第352位的蘇氨酸變成異亮氨酸，這屬于蛋白質(zhì)工程范疇。