《2025年暑假生活北京师范大学出版社高二生物人教版》

14. 赖氨酸是人体 8 种必需氨基酸之一,玉米中的赖氨酸含量比较低,其原因如图 6-3 所示。通过基因工程中的定点诱变技术,将天冬氨酸激酶(AK)的第 352 位苏氨酸诱变成异亮氨酸,将二氢吡啶二羧酸合成酶(DHDPS)的第 104 位天冬酰胺诱变成异亮氨酸,就可以使玉米叶片和种子中游离的赖氨酸分别提高 5 倍和 2 倍。请回答相关问题。

(1)从“提升玉米种子中的赖氨酸含量”这一功能出发,设计预期的二氢吡啶二羧酸合成酶（DHDPS）结构,再推测出 DHDPS 基因的序列,最终合成出 DHDPS 基因,该技术属于蛋白质工程。
(2)利用PCR可在体外大量扩增 DHDPS 基因,此过程需要Taq DNA 聚合酶,该酶能在高温条件下催化 DNA 子链的延伸。
(3)将 DHDPS 基因导入玉米细胞中需要借助基因表达载体的运输。为确保 DHDPS 基因能随玉米细胞的核 DNA 同步复制,需要将 DHDPS 基因插入玉米细胞的染色体 DNA上。
(4)借助植物组织培养技术,可将转基因玉米细胞培育成转基因植株。若要从个体生物学水平上鉴定转 DHDPS 基因的玉米育种工作是否成功,需要测定玉米种子中赖氨酸含量。

答案： （1）二氢吡啶二羧酸合成酶（DHDPS） 蛋白质 （2）PCR Taq DNA 聚合 （3）基因表达载体 染色体 DNA （4）植物组织培养 玉米种子中赖氨酸含量

15. (2023·山东卷)科研人员构建了可表达 J-V5 融合蛋白的重组质粒并进行了检测,该质粒的部分结构如图 6-4 甲所示。其中 V5 编码序列表达标签短肽 V5。

(1)与图 6-4 甲中启动子结合的酶是RNA 聚合酶。除甲中标出的结构外,作为载体,质粒还需具备的结构有标记基因、复制原点（或限制酶切割位点）(答出 2 个结构即可)。
(2)构建重组质粒后,为了确定 J 基因连接到质粒中且插入方向正确,需进行 PCR 检测,若仅用一对引物,应选择图 6-4 甲中的引物F₂ 和 R₁（或 F₁ 和 R₂）。已知 J 基因转录的模板链位于 b 链,由此可知引物$ F_1 $与图甲中 J 基因的a 链(填“a 链”或“b 链”)相应部分的序列相同。
(3)重组质粒在受体细胞内正确表达后,用抗 J 蛋白抗体和抗 V5 抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平,结果如图 6-4 乙所示。其中,出现条带 1 证明细胞内表达了J-V5 融合蛋白,条带 2 所检出的蛋白不是(填“是”或“不是”)由重组质粒上的 J 基因表达的。

答案： （1）RNA 聚合酶 标记基因、复制原点（或限制酶切割位点） （2）F₂ 和 R₁（或 F₁ 和 R₂） a 链 （3）J-V5 融合蛋白 不是