Question

19．番茄果實(shí)成熟過(guò)程中，某種酶（PG）開(kāi)始合成并顯著增加，促使果實(shí)變紅變軟，但不利于長(zhǎng)途運(yùn)輸和長(zhǎng)期保鮮．科學(xué)家利用反義RNA技術(shù)（見(jiàn)圖解），可有效解決此問(wèn)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(shí)發(fā)育過(guò)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(bǔ)形成雙鏈RNA，阻止靶mRNA進(jìn)一步翻譯形成PG，從而達(dá)到抑制果實(shí)成熟的目的．請(qǐng)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(shí)，使用的模板是細(xì)胞質(zhì)中的信使RNA，原料是四種脫氧核苷酸，所用的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶．
（2）開(kāi)始合成的反義基因第一條鏈?zhǔn)桥c模板RNA連在一起的雜交雙鏈，通過(guò)加熱去除RNA，然后再以反義基因第一條鏈為模板合成第二條鏈，這樣一個(gè)完整的反義基因被合成．若要以完整雙鏈反義基因克隆成百上千的反義基因，所用復(fù)制方式為半保留復(fù)制．
（3）如果指導(dǎo)番茄合成PG的信使RNA的堿基序列是一A-U-C-C-A-G-G-U-C-，那么，PG反義基因的這段堿基對(duì)序列是--T--A--G--G--T--C--C--A--G--
--A--T--C--C--A--G--G--T--C--
（4）將人工合成的反義基因?qū)�入番茄葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體的運(yùn)輸工具是質(zhì)粒（或運(yùn)載體、病毒）；該目的基因與運(yùn)輸工具相結(jié)合需要使用的酶有限制性?xún)?nèi)切酶和DNA連接酶；在受體細(xì)胞中該基因指導(dǎo)合成的最終產(chǎn)物是（反義）RNA．

Answer 1

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(bǔ)配對(duì)原則：A-T、U-A、C-G、G-C；實(shí)例是某些致癌病毒、HIV等．
2、一個(gè)完整的基因表達(dá)載體包括：目的基因、啟動(dòng)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(bǔ)形成雙鏈RNA，阻止靶mRNA進(jìn)一步翻譯形成PG，從而達(dá)到抑制果實(shí)成熟的目的．

解答 解：（1）利用信使RNA為模板，合成DNA分子的過(guò)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）若要以完整雙鏈反義基因莧隆成百上千的反義基因，需要進(jìn)行半保留復(fù)制．
（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(bǔ)配對(duì)原則：A-T、U-A、C-G、G-C，則PG反義基因的這段堿基對(duì)序列是：
--T--A--G--G--T--C--C--A--G--
--A--T--C--C--A--G--G--T--C--．
（4）基因工程中的運(yùn)輸工具是質(zhì)粒（或運(yùn)載體、病毒），工具酶是限制酶和DNA連接酶；在受體細(xì)胞中該基因指導(dǎo)合成的最終產(chǎn)物是（反義）RNA．
故答案為：
（1）脫氧核苷酸；逆轉(zhuǎn)錄酶 
（2）半保留復(fù)制
（3）（提示：基因是雙鏈結(jié)構(gòu)）
-T-A-G-G-T-C-C-A-G-
一A-T-C-C-A-G-G-T-C-
（4）質(zhì)粒（或運(yùn)載體、病毒）   限制性?xún)?nèi)切酶和DNA連接酶   （反義）RNA

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程、逆轉(zhuǎn)錄的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題的能力．屬于中檔題．