Question

【題目】多聚半乳糖醛酸酶（PG）能降解果膠使細(xì)胞壁破損。成熟的番茄果實(shí)中，PG合成顯著增加，能使果實(shí)變紅變軟，但不利于保鮮。利用基因工程減少PG基因的表達(dá),可延長(zhǎng)果實(shí)保質(zhì)期。科學(xué)家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，導(dǎo)入番茄細(xì)胞中，得到轉(zhuǎn)基因番茄，具體操作流程如下圖。據(jù)圖分析并回答下列問題：

（1）形成的PG反義質(zhì)粒叫做_______________，它的構(gòu)建過程是基因工程的核心，需要用到的工具酶有_____________。若已獲取PG的mRNA，可通過________ 獲取PG基因。

（2）重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中的目的是 ，要實(shí)現(xiàn)此目的，還可以用_________法。

（3）要獲取番茄的原生質(zhì)體，通常要用到 酶。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 的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。將其置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0．3g/ml的蔗糖溶液中，觀察細(xì)胞的 現(xiàn)象來鑒別細(xì)胞壁是否再生。

（4）由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA，且能與 （“①天然的PG基因/②天然的PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA”填序號(hào)）互補(bǔ)結(jié)合，因此可抑制PG基因的正常表達(dá)。若觀察到番茄果實(shí)的保質(zhì)期__________，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄培育成功。

（5）將轉(zhuǎn)入反向鏈接PG基因的番茄細(xì)胞培育成完整的植株，還需要用 技術(shù)；其中，愈傷組織經(jīng)__________形成完整植株。

Answer 1

【答案】（1）基因表達(dá)載體 限制酶和DNA連接酶 反轉(zhuǎn)錄法

（2）大量復(fù) 制目的基因（或克隆目 的基因） PCR

（3）纖維素酶和果膠酶 卡那霉素 是否發(fā)生質(zhì)壁分離

（4）② 延長(zhǎng)

（5）植物組織培養(yǎng) 再分化（或細(xì)胞增殖和分化）

【解析】

試題分析：（1）基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心，形成的PG反義質(zhì)粒叫做基因表達(dá)載，需要用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶。已獲取PG的mRNA，可通過逆轉(zhuǎn)法獲得目的基因。

（2）重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌的目的是讓目的基因大量復(fù)制．要實(shí)現(xiàn)此目的可以用PCR擴(kuò)增。

（3）要獲取番茄的原生質(zhì)體可以纖維素酶和果膠酶進(jìn)行酶解。 由圖可知質(zhì)粒上含有卡那霉素抗性基因，所以含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后將會(huì)使原生質(zhì)體獲得抗卡那霉素的能力，因此可用含卡那霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選；植物細(xì)胞在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0．3g/ml的蔗糖溶液中會(huì)發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象，所以可以用來鑒別細(xì)胞壁是否再生。

（4）由以上分析可知，反義RNA和與天然PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA結(jié)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(zhǎng)，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄成功。

（5）將轉(zhuǎn)入反向鏈接PG基因的番茄細(xì)胞培育成完整的植株，還需要用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，愈傷組織經(jīng)再分化形成完整植株。