Question

【題目】番茄紅素具有一定的藥用價值，但普通番茄合成的番茄紅素易發(fā)生轉(zhuǎn)化（如圖甲），科學(xué)家設(shè)計了一種重組DNA（質(zhì)粒三），該DNA能表達出雙鏈RNA（發(fā)卡），番茄細(xì)胞能識別侵入的雙鏈RNA并將該雙鏈RNA及具有相同序列的單鏈RNA一起降解，從而提高果實中番茄紅素的含量（如圖乙）。請分析回答下列問題：

（1）在體外快速大量獲得目的基因或含有目的基因的“片段A”可以采用___________技術(shù)，該技術(shù)的原理是________________________。

（2）根據(jù)圖甲推知，轉(zhuǎn)錄出“發(fā)卡”的DNA片段實際上是兩個反向連接的________________基因，上述過程通過阻止該基因在細(xì)胞內(nèi)的_______________（填“轉(zhuǎn)錄”或“翻譯”），提高了果實中番茄紅素的含量。

（3）為保證圖中的片段A反向連接，處理已開環(huán)質(zhì)粒所用的兩種限制酶是______________________。

（4）去磷酸化是去掉黏性末端最外側(cè)游離的磷酸基團。對已開環(huán)的質(zhì)粒二兩端去磷酸化的主要作用是阻止其_____________，該DNA分子仍可以和目的基因連接，形成缺少___________個磷酸二酯鍵的重組質(zhì)粒，隨后在細(xì)胞中被修復(fù)。

（5）可利用___________________法將質(zhì)粒三導(dǎo)入植物細(xì)胞。

Answer 1

【答案】 PCR DNA雙鏈復(fù)制 番茄紅素環(huán)化酶 翻譯 Ecl和BamH1 自身成環(huán) 2 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化（或基因槍、花粉管通道）

【解析】試題分析：分析圖一：番茄紅素可以轉(zhuǎn)化為胡蘿卜素。分析圖二：圖二位重組DNA（質(zhì)粒三）的構(gòu)建過程，該質(zhì)粒能表達出雙鏈RNA（發(fā)卡），番茄細(xì)胞可以識別侵入的雙鏈RNA并將該雙鏈RNA及具有相同序列的單鏈RNA一起降解，提高了果實中番茄紅素的含量。

（1）在體外快速大量獲得目的基因或含有目的基因的“片段A”可以采用PCR技術(shù)，該技術(shù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制。

（2）根據(jù)圖二可知，目的基因是番茄紅素環(huán)化酶基因，因此表達出“發(fā)卡”的DNA片段實際上是兩個反向連接的番茄紅素環(huán)化酶基因；“發(fā)卡”能導(dǎo)致雙鏈RNA、mRNA被降解，而mRNA為翻譯的模板，因此“發(fā)卡”阻止了其在細(xì)胞內(nèi)的翻譯過程，所以提高了果實中番茄紅素的含量。

（3）為保證第二個目的基因片段反向連接，應(yīng)該用兩種限制酶切割。由圖可知，第二個目的基因片段兩側(cè)的限制酶識別序列為Ecl 和 BamHⅠ，因此處理已開環(huán)質(zhì)粒所用的兩種限制酶是Ecl 和BamHⅠ。

（4）去磷酸化是去掉黏性末端最外側(cè)游離的磷酸基團。對已開環(huán)的質(zhì)粒二兩端去磷酸化的主要作用是阻止其自身成環(huán)（自身環(huán)化）；構(gòu)建重組質(zhì)粒三時，要用限制酶Ecl 和 BamHⅠ切割，這樣會去除黏性末端最外側(cè)缺少磷酸基團的脫氧核苷酸，因此形成的重組質(zhì)粒缺少2個磷酸二酯鍵。

（5）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞，采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，因此可利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將質(zhì)粒三導(dǎo)入植物細(xì)胞。