Question

（10分）多聚半乳糖醛酸酶（PG）能降解果膠使細(xì)胞壁破損。番茄果實(shí)成熟中，PG合成顯著增加，能使果實(shí)變紅變軟，但不利于保鮮。利用基因工程的方法減少PG基因的表達(dá)，可延長果實(shí)保質(zhì)期。科學(xué)家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，導(dǎo)入到番茄細(xì)胞中，得到轉(zhuǎn)基因番茄。請根據(jù)下圖回答：

 

（1）提取目的基因

①若已獲取PG的mRNA，可通過                 獲取PG基因。

②在該基因上游加結(jié)構(gòu)A可確�；�因的反向轉(zhuǎn)錄，結(jié)構(gòu)A上應(yīng)具有            結(jié)合位點(diǎn)。得到的目的基因兩側(cè)需人工合成BamHI黏性末端。已知BamHI的識別序列如圖甲所示，請?jiān)谙聢D乙相應(yīng)位置上，畫出目的基因兩側(cè)的黏性末端。

③重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到大腸桿菌中的目的是                                。

（2）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，與此同時(shí)，為能更好地達(dá)到培養(yǎng)目的，還需在培養(yǎng)基中加入                       。培養(yǎng)24～48h后取樣，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的蔗糖溶液中，觀察細(xì)胞              現(xiàn)象來鑒別細(xì)胞壁是否再生。

（3）由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄反義RNA，且能與                         互補(bǔ)結(jié)合，抑制PG基因的正常表達(dá)。若轉(zhuǎn)基因番茄的保質(zhì)期比非轉(zhuǎn)基因番茄        ，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄成功。

（4）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         方法使子代保持轉(zhuǎn)基因的優(yōu)良性狀。

 

Answer 1

【答案】

（10分）（1）①逆轉(zhuǎn)錄（或cDNA文庫）

②RNA聚合酶   

③大量復(fù)制目的基因（克隆目的基因）

（2）卡那霉素     植物激素（生長素和細(xì)胞分裂素）   是否發(fā)生質(zhì)壁分離

（3）天然PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA      長

（4）植物組織培養(yǎng)

【解析】

試題分析：⑴①已獲取PG的mRNA，可通過逆轉(zhuǎn)錄或cDNA文庫的方法獲得目的基因。②因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是mRNA，在轉(zhuǎn)錄時(shí)需要RNA聚合酶。目的基因兩側(cè)的黏性末端見答案。③重組質(zhì)粒進(jìn)入大腸桿菌的目的是讓目的基因大量復(fù)制。

⑵因質(zhì)粒上有卡那霉素基因，故含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后將會使原生質(zhì)體獲得抗卡那霉素的能力，所以可用含卡那霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選；因需將原生質(zhì)體培養(yǎng)成植株，所以要進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，在此過程中需加入植物激素；植物細(xì)胞在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的蔗糖溶液中會發(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。

⑶反義RNA一般是指與編碼鏈或有義鏈互補(bǔ)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(bǔ)成雙鏈的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(bǔ)結(jié)合, 即抑制了該mRNA的翻譯；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。

⑷獲得的轉(zhuǎn)基因番茄產(chǎn)生的種子（是有性生殖的后代，會發(fā)生性狀分離）不一定保留目的基因，故要保持該優(yōu)良性狀，可采用無性生殖即植物組織培養(yǎng)的方法。

考點(diǎn)：本題考查基因工程、植物組織培養(yǎng)等知識，意在考查考生能理解所學(xué)知識的要點(diǎn)，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力。