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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
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更新时间:2024-03-29 23:29:24
问题描述:

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,定点突变最突出的优点是获得的产物一般是自然界中___(填“存在的”或“不存在的”),PCR定点突变技术属于___工程的范畴.

(3)利用定点突变改造的Rubisco酶基因,如果要用农杆菌转化法导入受体细胞,应把Rubisco酶基因插入农杆菌Ti质粒的___片段中,因为该片段具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上的特点.根据此片段这一转移并整合的特点,推测DNA片段上可能含有控制___(酶)合成的基因.

段浩回答:
  (1)PCR的原理是DNA双链复制;扩增过程是在较高温度下进行的,因此需要加入耐高温的DNA聚合酶(或Taq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)蛋白质空间结构较复杂,改造困难;直接改造蛋白质不能遗传,改造了基因能遗传,因此不能直接改造Rubisco酶,而通过Rubisco酶基因进行改造.从而实现对Rubisco酶的改造.PCR定点突变技术属于蛋白质工程的范畴.   (3)农杆菌的Ti质粒上的T-DNA具有可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上的特点,因此携带外源基因的DNA片段必须插入到T-DNA片段(内部)部位.推测DNA片段上可能含有控制Rubisco酶合成的基因.   故答案为:   (1)DNA双链复制 耐高温的DNA聚合酶(或Taq酶) 引物   (2)蛋白质空间结构较复杂,改造困难;直接改造蛋白质不能遗传,改造了基因能遗传 能生产出自然界不存在的蛋白质 蛋白质工程   (3)T-DNA Rubisco酶
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