Question

17．普通番茄細(xì)胞中含有多聚半乳糖醛酸酶（簡稱PG）基因，PG能破壞細(xì)胞壁，使番茄軟化，不耐貯藏．科學(xué)家將抗PG基因?qū)�入番茄�?xì)胞，培育出了抗軟化、保鮮時(shí)間長的轉(zhuǎn)基因番茄．如圖表示抗PG基因的作用原理，回答下列問題：

（1）抗PG基因能阻止PG基因表達(dá)的翻譯過程，使細(xì)胞不能合成PG．
（2）培育抗軟化番茄，應(yīng)先將抗PG基因進(jìn)行擴(kuò)增．過程是：抗PG基因受熱解鏈，引物與相應(yīng)單鏈結(jié)合，在熱穩(wěn)定DNA聚合酶的作用下沿相反方向延伸．該過程在PCR擴(kuò)增儀中自動(dòng)完成．
（3）將抗PG基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上構(gòu)建基因表達(dá)載體，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用將抗PG基因?qū)�入番茄�?xì)胞，是否成功導(dǎo)入可用DNA分子雜交技術(shù)進(jìn)行檢測．
（4）為避免抗PG基因通過花粉傳播進(jìn)入其他植物，應(yīng)將抗PG基因?qū)�入�?xì)胞質(zhì)（填“細(xì)胞核”或“細(xì)胞質(zhì)”）．

Answer 1

分析 1、基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲��；②基因表達(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；④目的基因的檢測與鑒定．
2、基因工程的工具有：限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和運(yùn)載體．
3、基因表達(dá)載體的組成包括：目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因．
4、目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的最常用方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．標(biāo)記基因的作用是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來．

解答 解：（1）根據(jù)題意和圖示分析可知：抗PG基因是PG基因的反義基因，抗PG基因產(chǎn)生的mRNA1與PG基因產(chǎn)生的mRNA2互補(bǔ)，形成了雙鏈RNA，阻斷了基因表達(dá)的翻譯過程，因此番茄細(xì)胞就不能合成PG．
（2）培育抗軟化番茄，應(yīng)先將抗PG基因進(jìn)行擴(kuò)增．過程是：抗PG基因受熱解鏈，引物與相應(yīng)單鏈結(jié)合，在熱穩(wěn)定DNA聚合酶的作用下沿相反方向延伸．該過程在PCR擴(kuò)增儀中自動(dòng)完成．
（3）運(yùn)載體Ti質(zhì)粒中含有T-DNA（可轉(zhuǎn)移的DNA）序列，可以將目的基因整合到宿主細(xì)胞的染色體上．因此，將抗PG基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上構(gòu)建基因表達(dá)載體，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用將抗PG基因?qū)�入番茄�?xì)胞，是否成功導(dǎo)入可用DNA分子雜交技術(shù)進(jìn)行檢測．
（4）由于植物的花粉中含有細(xì)胞核，基本不含細(xì)胞質(zhì)，因此為避免抗PG基因通過花粉傳播進(jìn)入其他植物，應(yīng)將抗PG基因?qū)�入�?xì)胞質(zhì)．
故答案為：
（1）翻譯      
（2）引物     熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）  PCR擴(kuò)增
（3）T-DNA    基因表達(dá)載體    DNA分子雜交   
（4）細(xì)胞質(zhì)

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，題目中考查的要點(diǎn)較多，設(shè)計(jì)到多方面的知識(shí)，要求學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)掌握得比較全面．基因工程是考查的重點(diǎn)知識(shí)，與細(xì)胞工程等現(xiàn)代生物技術(shù)都有一定聯(lián)系．復(fù)習(xí)時(shí)可以建立知識(shí)框架，幫助記憶和理解．