亞麻是一種油料經(jīng)濟(jì)作物，其種子中含有人體必需的不飽和脂肪酸——亞油酸和亞麻酸。兩種不飽和脂肪酸在種子中的代謝途徑如圖所示。
（1）脂肪酸是脂類物質(zhì)，它們是構(gòu)成細(xì)胞膜中 磷脂磷脂的重要組成物質(zhì)。
（2）科學(xué)家期望通過(guò)基因工程手段進(jìn)一步提高種子中亞麻酸的含量。將基因FAD2、FAD3導(dǎo)入亞麻中獲得轉(zhuǎn)基因植株，收獲轉(zhuǎn)基因植株種子，測(cè)定其相應(yīng)脂肪酸含量，結(jié)果如圖1，該結(jié)果顯示轉(zhuǎn)基因植株的亞麻酸含量降低，油酸含量升高轉(zhuǎn)基因植株的亞麻酸含量降低，油酸含量升高，凈含量變化值是與非轉(zhuǎn)基因植株非轉(zhuǎn)基因植株相比獲得的數(shù)據(jù)。
（3）研究發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)上述結(jié)果的原因主要與外源FAD2基因的轉(zhuǎn)入有關(guān)。為探究該影響機(jī)制，科研人員對(duì)FAD2基因的表達(dá)水平進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株中存在圖3所示的調(diào)控FAD2基因表達(dá)的過(guò)程。催化①過(guò)程轉(zhuǎn)錄的酶是RNA聚合酶RNA聚合酶；②過(guò)程由RDR6酶催化，①和②的不同是①是以DNA鏈為模板合成RNA，②是以RNA單鏈為模板合成互補(bǔ)RNA單鏈①是以DNA鏈為模板合成RNA，②是以RNA單鏈為模板合成互補(bǔ)RNA單鏈，出現(xiàn)圖1結(jié)果的原因是 外源FAD2基因轉(zhuǎn)錄后的mRNA被錯(cuò)誤加工，被錯(cuò)誤加工的mRNA在RDR6酶的催化下，合成互補(bǔ)的RNA單鏈，形成RNA雙鏈，然后被剪切為單鏈短RNA，單鏈短RNA和內(nèi)源FAD2基因轉(zhuǎn)錄的正確加工的mRNA結(jié)合，導(dǎo)致正確加工的mRNA被降解，不能合成FAD2酶，不能催化油酸轉(zhuǎn)化為亞油酸外源FAD2基因轉(zhuǎn)錄后的mRNA被錯(cuò)誤加工，被錯(cuò)誤加工的mRNA在RDR6酶的催化下，合成互補(bǔ)的RNA單鏈，形成RNA雙鏈，然后被剪切為單鏈短RNA，單鏈短RNA和內(nèi)源FAD2基因轉(zhuǎn)錄的正確加工的mRNA結(jié)合，導(dǎo)致正確加工的mRNA被降解，不能合成FAD2酶，不能催化油酸轉(zhuǎn)化為亞油酸。
（4）為驗(yàn)證RDR6酶是否參與了圖1現(xiàn)象的發(fā)生，請(qǐng)選用以下植株，及FAD2基因表達(dá)載體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并寫出預(yù)期結(jié)果。
植株：野生型擬南芥，RDR6突變體，F(xiàn)AD2突變體。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路 將相同生理狀態(tài)的野生型擬南芥、RDR6突變體分別導(dǎo)入相同數(shù)量的FAD2基因表達(dá)載體，將轉(zhuǎn)基因植株在相同適宜條件下種植，收獲種子，測(cè)定油酸、亞油酸、亞麻酸含量，并進(jìn)行比較將相同生理狀態(tài)的野生型擬南芥、RDR6突變體分別導(dǎo)入相同數(shù)量的FAD2基因表達(dá)載體，將轉(zhuǎn)基因植株在相同適宜條件下種植，收獲種子，測(cè)定油酸、亞油酸、亞麻酸含量，并進(jìn)行比較。
預(yù)期結(jié)果 可能結(jié)果1：轉(zhuǎn)基因野生型擬南芥的種子中油酸含量比轉(zhuǎn)基因RDR6突變體種子中油酸含量高，而亞油酸、亞麻酸含量低，可能結(jié)果2：轉(zhuǎn)基因野生型擬南芥的種子中油酸、亞油酸、亞麻酸含量和轉(zhuǎn)基因RDR6突變體種子中接近可能結(jié)果1：轉(zhuǎn)基因野生型擬南芥的種子中油酸含量比轉(zhuǎn)基因RDR6突變體種子中油酸含量高，而亞油酸、亞麻酸含量低，可能結(jié)果2：轉(zhuǎn)基因野生型擬南芥的種子中油酸、亞油酸、亞麻酸含量和轉(zhuǎn)基因RDR6突變體種子中接近。
【答案】磷脂；轉(zhuǎn)基因植株的亞麻酸含量降低，油酸含量升高；非轉(zhuǎn)基因植株；RNA聚合酶；①是以DNA鏈為模板合成RNA，②是以RNA單鏈為模板合成互補(bǔ)RNA單鏈；外源FAD2基因轉(zhuǎn)錄后的mRNA被錯(cuò)誤加工，被錯(cuò)誤加工的mRNA在RDR6酶的催化下，合成互補(bǔ)的RNA單鏈，形成RNA雙鏈，然后被剪切為單鏈短RNA，單鏈短RNA和內(nèi)源FAD2基因轉(zhuǎn)錄的正確加工的mRNA結(jié)合，導(dǎo)致正確加工的mRNA被降解，不能合成FAD2酶，不能催化油酸轉(zhuǎn)化為亞油酸；將相同生理狀態(tài)的野生型擬南芥、RDR6突變體分別導(dǎo)入相同數(shù)量的FAD2基因表達(dá)載體，將轉(zhuǎn)基因植株在相同適宜條件下種植，收獲種子，測(cè)定油酸、亞油酸、亞麻酸含量，并進(jìn)行比較；可能結(jié)果1：轉(zhuǎn)基因野生型擬南芥的種子中油酸含量比轉(zhuǎn)基因RDR6突變體種子中油酸含量高，而亞油酸、亞麻酸含量低，可能結(jié)果2：轉(zhuǎn)基因野生型擬南芥的種子中油酸、亞油酸、亞麻酸含量和轉(zhuǎn)基因RDR6突變體種子中接近
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：52引用：1難度：0.4
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組別 實(shí)驗(yàn)處理 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 實(shí)驗(yàn)組 用含溴化乙啶的培養(yǎng)基培養(yǎng)鏈孢霉 鏈孢霉線粒體內(nèi)RNA聚合酶含量過(guò)高 對(duì)照組 用不含溴化乙啶的培養(yǎng)基培養(yǎng)鏈孢霉 鏈孢霉線粒體內(nèi)RNA聚合酶含量正常 發(fā)布：2024/12/24 8:0:2組卷：6引用：1難度：0.7
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