Question

番茄果實成熟過程中，某種酶（PG）開始合成并顯著增加，促使果實變紅變軟．但不利于長途運輸和長期保鮮．科學(xué)家利用反義RNA技術(shù)（見圖解），可有效解決此問題．該技術(shù)的核心是，從番茄體細(xì)胞中獲得指導(dǎo)PG合成的信使RNA，繼而以該信使RNA為模板人工合成反義基因并將之導(dǎo)入離體番茄體細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得完整植株．新植株在果實發(fā)育過程中，反義基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的反義RNA與細(xì)胞原有mRNA（靶mRNA）互補形成雙鏈RNA，阻止靶mRNA進一步翻譯形成PG，從而達(dá)到抑制果實成熟的目的．請結(jié)合圖解回答：

（1）反義基因像一般基因一樣是一段雙鏈的DNA分子，合成該分子的第一條鏈時，使用的模板是細(xì)胞質(zhì)中的信使RNA，原料是四種

 

，所用的酶是

 

．
（2）若要以完整雙鏈反義基因克隆成百上千的反義基因，常利用

 

技術(shù)來擴增．
（3）如果指導(dǎo)番茄合成PG的信使RNA的堿基序列是A-U-C-C-A-G-G-U-C-，那么，PG反義基因的這段堿基對序列是

 

．
（4）合成的反義基因在導(dǎo)入離體番茄體細(xì)胞之前，必須進行表達(dá)載體的構(gòu)建，該表達(dá)載體的組成，除了反義基因外，還必須有啟動子、終止子以及

 

等，啟動子位于基因的首端，它是

 

酶識別和結(jié)合的部位．
（5）將人工合成的反義基因?qū)�入番茄葉肉細(xì)胞，最后達(dá)到抑制果實成熟，該生物發(fā)生了變異，這種可遺傳的變異屬于

 

．在受體細(xì)胞中該基因指導(dǎo)合成的最終產(chǎn)物是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù),中心法則及其發(fā)展,PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用

專題：

分析：1、RNA逆轉(zhuǎn)錄（RNA→DNA），則模板是RNA；產(chǎn)物是DNA；原料是含A、T、C、G的四種脫氧核苷酸；堿基互補配對原則：A-T、U-A、C-G、G-C；實例是某些致癌病毒、HIV等．
2、一個完整的基因表達(dá)載體包括：目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因．
3、反義基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的反義RNA與細(xì)胞原有mRNA（靶mRNA）互補形成雙鏈RNA，阻止靶mRNA進一步翻譯形成PG，從而達(dá)到抑制果實成熟的目的．

解答： 解：（1）利用信使RNA為模板，合成DNA分子的過程屬于逆轉(zhuǎn)錄，原料是四種脫氧核苷酸，所用的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶．
（2）聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)即PCR技術(shù)可實現(xiàn)DNA分子的體外快速擴增，所以要以完整雙鏈反義基因克隆成百上千的反義基因，常利用PCR技術(shù)來擴增．
（3）指導(dǎo)番茄合成PG的信使RNA的堿基序列是-A-U-C-C-A-G-G-U-C-，則根據(jù)堿基互補配對原則：A-T、U-A、C-G、G-C，則PG反義基因的這段堿基對序列是：
--T--A--G--G--T--C--C--A--G--
--A--T--C--C--A--G--G--T--C--．
（4）一個完整的基因表達(dá)載體包括：目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因．啟動子位于基因的首端，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，控制著轉(zhuǎn)錄的開始．
（5）將人工合成的反義基因?qū)�入番茄葉肉細(xì)胞，是將外源基因?qū)�入�?xì)胞內(nèi)，屬于基因重組．反義基因?qū)�入番茄葉肉細(xì)胞后，指導(dǎo)合成的最終產(chǎn)物是反義RNA，其與細(xì)胞原有mRNA（靶mRNA）互補形成雙鏈RNA，阻止靶mRNA進一步翻譯形成PG，從而達(dá)到抑制果實成熟的目的．
故答案為：
（1）脫氧核苷酸   逆轉(zhuǎn)錄酶   
（2）PCR
（3）
--T--A--G--G--T--C--C--A--G--
--A--T--C--C--A--G--G--T--C--
（4）標(biāo)記基因       RNA聚合酶
（5）基因重組  反義RNA

點評：本題考查基因工程、逆轉(zhuǎn)錄的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力，運用所學(xué)知識綜合分析問題的能力．屬于中檔題．