Question

19．水果成熟后會變軟與細胞壁中的果膠降解有關，該過程中起作用的主要是多聚半乳糖醛酸酶（PG）．果實成熟過程中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?因反向接到土壤農(nóng)桿菌的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）該基因工程中的目的基因是PG基因，可利用獲取的PG的mRNA，通過反轉(zhuǎn)錄法獲取，再利用
PCR技術可以迅速得到大量的目的基因．
（2）在該基因上游加結構A可確保基因的反向轉(zhuǎn)錄，結構A上應具有RNA聚合酶結合位點．
（3）大腸桿菌中的Ti粒的T-DNA實質(zhì)就是質(zhì)粒，其主要作用是能將目的基因轉(zhuǎn)移至受體細胞并且整合到受體細胞染色體DNA上．
（4）科學家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，之所以能抑制PG基因的正常表達，是因為導入的目的基因能轉(zhuǎn)錄反義RNA，且能與普通番茄的PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA 互補結合．轉(zhuǎn)基因番茄培育是否成功，最終可以通過比較轉(zhuǎn)基因番茄與非轉(zhuǎn)基因番茄的番茄果實的保質(zhì)期是否延長來確定．

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．
分析流程圖：圖示表示轉(zhuǎn)基因番茄的培育過程，在PG基因上游加結構A以確�；�因的反向轉(zhuǎn)錄，再構建基因表達載體，通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，將目的基因?qū)�入番茄原生質(zhì)體，培養(yǎng)使之再生出細胞壁，再用植物組織培養(yǎng)技術使子代保持轉(zhuǎn)基因的優(yōu)良性狀．

解答 解：（1）該基因工程中的目的基因是PG基因，可利用獲取的PG的mRNA，通過反轉(zhuǎn)錄法獲取，再利用PCR技術可以迅速得到大量的目的基因．
（2）因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是mRNA，在轉(zhuǎn)錄時需要RNA聚合酶，故在結構A上應具有RNA聚合酶結合位點．
（3）農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA實質(zhì)就是一種質(zhì)粒，可轉(zhuǎn)移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上．
（4）由于導入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA，且能與普通番茄的PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA互補結合，直接阻礙了PG合成時的翻譯過程，抑制PG基因的正常表達．最終使番茄番茄獲得抗軟化的性狀．若番茄果實的保質(zhì)期延長，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄培育成功．
故答案為：
（1）PG基因  反轉(zhuǎn)錄  PCR 
（2）RNA聚合酶 
（3）質(zhì)粒  轉(zhuǎn)移至受體細胞并且整合到受體細胞染色體DNA上  
（4）普通番茄的PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA       番茄果實的保質(zhì)期是否延長

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．