Question

18．多聚半乳糖醛酸酶（PG）能降解果膠使細胞壁破損．番茄果實成熟中，PG合成顯著增加，能使果實變紅變軟，但不利于保鮮．利用基因工程的方法減少PG基因的表達，可延長果實保質(zhì)期．科學家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，導入到番茄細胞中，得到轉(zhuǎn)基因番茄．請據(jù)圖回答：
（1）提取目的基因時，若已獲取PG的mRNA，可通過逆轉(zhuǎn)錄獲取PG基因．在該基因上游加結構A可確�；�因的反向轉(zhuǎn)錄，結構A上應具有RNA聚合酶結合位點．
（2）重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到大腸桿菌中的目的是大量復制目的基因．
（3）用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后，可用含有卡那霉素的培養(yǎng)基進行篩選，與此同時，為能更好地達到培養(yǎng)目的，還需在培養(yǎng)基中加入生長素和細胞分裂素．
（4）由于導入的目的基因能轉(zhuǎn)錄反義RNA，且能與天然PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA互補結合，抑制PG基因的正常表達．若轉(zhuǎn)基因番茄的保質(zhì)期比非轉(zhuǎn)基因番茄的長，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄獲得成功．
（5）獲得的轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)生的種子不一定保留目的基因，科研人員常采用植物組織培養(yǎng)方法使子代保持轉(zhuǎn)基因的優(yōu)良性狀．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：圖示是將將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，導入到番茄細胞中，得到轉(zhuǎn)基因番茄的過程．反義RNA一般是指與編碼鏈或有義鏈互補的DNA鏈編碼的RNA，mRNA是由編碼鏈或有義鏈編碼的RNA，所以反義RNA和mRNA分子能互補結合呈雙鏈RNA．由于核糖體不能翻譯雙鏈的RNA，所以反義RNA與mRNA特異性的互補結合抑制了翻譯過程．

解答 解：（1）已獲取PG的mRNA，可通過逆轉(zhuǎn)錄的方法獲得目的基因．因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是mRNA，在轉(zhuǎn)錄時需要RNA聚合酶．
（2）重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到大腸桿菌中的目的是大量復制目的基因．
（3）由圖可知重組質(zhì)粒中含卡那霉素抗性基因而四環(huán)素抗性基因被破壞，故可用含卡那霉素的培養(yǎng)基進行篩選．與此同時，為能更好地達到培養(yǎng)目的，還需在培養(yǎng)基中加入生長素和細胞分裂素等植物激素．
（4）由以上分析可知，反義RNA與天然PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA結合，從而抑制翻譯過程．若轉(zhuǎn)基因番茄的保質(zhì)期比非轉(zhuǎn)基因番茄長，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄成功．
（5）獲得的轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)生的種子不一定保留目的基因，植物組織培養(yǎng)屬于無性繁殖，故科研人員常采用植物組織培養(yǎng)方法使子代保持轉(zhuǎn)基因的優(yōu)良性狀．
故答案為：
（1）逆轉(zhuǎn)錄       RNA聚合酶
（2）大量復制目的基因（克隆目的基因）
（3）卡那霉素     生長素和細胞分裂素  
（4）天然PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA   長
（5）植物組織培養(yǎng)

點評 本題結合轉(zhuǎn)基因番茄的培育過程，考查基因工程的原理及技術、植物組織培養(yǎng)過程、植物細胞的質(zhì)壁分離，要求考生識記基因工程的原理、工具及相關操作，能分析轉(zhuǎn)基因番茄培育過程圖，并從中提取有效信息答題；識記植物組織培養(yǎng)技術的應用；掌握植物細胞質(zhì)壁分離的條件．