Question

（16分）科研人員以酵母菌為受體細胞，通過轉基因技術研究水稻某種病毒的蛋白P與水稻蛋白的相互作用。

（1）實驗所用的缺陷型酵母菌不能合成組氨酸、色氨酸和亮氨酸，培養(yǎng)時在培養(yǎng)基中需添加上述氨基酸，為酵母菌細胞內________上合成________提供原料。

（2）將蛋白P基因與質粒K（具有色氨酸合成基因及BD蛋白合成基因）連接，構建重組質粒K。將重組質粒K導入缺陷型酵母菌，用不含________的培養(yǎng)基篩選轉化的酵母菌獲得菌落，從這些菌落中可篩選得到基因成功________BD-P蛋白的酵母菌A。

（3）為研究蛋白P能夠和哪些水稻蛋白發(fā)生相互作用，科研人員提取水稻細胞的mRNA，在________酶作用下獲得cDNA，再與質粒T（具有亮氨酸合成基因及AD蛋白合成基因）連接形成重組質粒T，構建水稻cDNA文庫。

（4）在酵母菌細胞內，組氨酸合成基因的轉錄受到調控，如下圖所示。若被測的水稻蛋白能與病毒蛋白P發(fā)生相互作用，BD、AD兩個蛋白充分接近時，_________才能催化組氨酸合成基因轉錄。

（5）將酵母菌A分別接種到不含組氨酸和不含亮氨酸的培養(yǎng)基中，以確定轉入重組質粒K后酵母菌A________。取水稻cDNA文庫的多個重組質粒T分別轉化到酵母菌A中，將轉化產(chǎn)物接種在不含________的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，獲得了分散的多個單菌落。經(jīng)檢測這些酵母菌中含有4種水稻蛋白，表明這4種水稻蛋白能夠________。

（6）研究發(fā)現(xiàn)，這4種水稻蛋白都是水稻不同代謝過程中的關鍵酶，推測該病毒引起水稻出現(xiàn)各種病癥的原因之一可能是______。

Answer 1

（除注明外，每空2分，共16分）

（1）核糖體 蛋白質

（2）色氨酸（1分） 表達（或“指導合成”） （1分）

（3）逆轉錄

（4）RNA聚合酶

（5）組氨酸和亮氨酸合成未被激活 組氨酸、色氨酸、亮氨酸（1分） 與蛋白P相互作用（1分）

（6）通過蛋白P作用于代謝關鍵酶，干擾細胞的代謝

【解析】

試題分析：（1）組氨酸、色氨酸和亮氨酸等氨基酸是蛋白質合成的原料，蛋白質合成的場所是核糖體。

（2）依題意，缺陷型酵母菌不能合成組氨酸、色氨酸和亮氨酸，而重組質粒K具有蛋白P基因、色氨酸合成基因及BD蛋白合成基因。如果重組質粒K成功導入缺陷型酵母菌細胞并完成轉化，則蛋白P基因、色氨酸合成基因及BD蛋白合成基因就會在該酵母菌細胞內表達出蛋白P、色氨酸和BD蛋白，該酵母菌在不含色氨酸的培養(yǎng)基上就能正常生長。所以，可用不含色氨酸的培養(yǎng)基篩選轉化的酵母菌獲得菌落，從這些菌落中可篩選得到基因成功表達（或“指導合成”）BD-P蛋白的酵母菌A。

（3）以mRNA為模板合成cDNA的過程為逆轉錄過程，需要逆轉錄酶參與催化。

（4）能催化組氨酸合成基因轉錄的酶是RNA聚合酶。

（5）若轉入重組質粒K后的酵母菌A，能夠合成組氨酸和亮氨酸，則酵母菌A就會在不含組氨酸和不含亮氨酸的培養(yǎng)基中生長繁殖，否則就會死亡，因此將酵母菌A分別接種到不含組氨酸和不含亮氨酸的培養(yǎng)基中的目的是確定轉入重組質粒K后酵母菌A細胞中的組氨酸和亮氨酸的合成未被激活。從水稻cDNA文庫中取出的多個重組質粒T，除了含有相應的水稻蛋白基因外，還含有亮氨酸合成基因及AD蛋白合成基因，將其分別轉化到酵母菌A中，若將轉化產(chǎn)物接種在不含組氨酸、色氨酸、亮氨酸的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在獲得的分散的多個酵母菌單菌落中檢測出含有4種水稻蛋白，則表明這4種水稻蛋白能夠與蛋白P相互作用。

（6）由上述分析可知，這4種水稻蛋白能夠與病毒的蛋白P相互作用，而這4種水稻蛋白都是水稻不同代謝過程中的關鍵酶，據(jù)此可推測，該病毒可能是通過蛋白P作用于代謝的關鍵酶，進而干擾細胞的代謝，從而引起水稻出現(xiàn)各種病癥。

考點：本題考查基因工程、微生物的分離的相關知識，意在考查學生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯(lián)系，能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確結論的能力。

考點分析： 考點1：基因工程、生物技術的安全性和倫理問題 試題屬性

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