Question

（10分）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，可延長果實保質期�？茖W家將PG基因反向接到Ti質粒上，導入到番茄細胞中，得到轉基因番茄。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在該基因上游加結構A可確保基因的反向轉錄，結構A上應具有            結合位點。得到的目的基因兩側需人工合成BamHI黏性末端。已知BamHI的識別序列如圖甲所示，請在下圖乙相應位置上，畫出目的基因兩側的黏性末端。

③重組質粒轉化到大腸桿菌中的目的是                                。

（2）用含目的基因的農桿菌感染番茄原生質體后，可用含有           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                       。培養(yǎng)24～48h后取樣，在質量分數(shù)為25%的蔗糖溶液中，觀察細胞              現(xiàn)象來鑒別細胞壁是否再生。

（3）由于導入的目的基因能轉錄反義RNA，且能與                         互補結合，抑制PG基因的正常表達。若轉基因番茄的保質期比非轉基因番茄        ，則可確定轉基因番茄成功。

（4）獲得的轉基因番茄產生的種子不一定保留目的基因，科研人員常采用         方法使子代保持轉基因的優(yōu)良性狀。

 

Answer 1

【答案】

（10分）（1）①逆轉錄（或cDNA文庫）

②RNA聚合酶   

③大量復制目的基因（克隆目的基因）

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

（3）天然PG基因轉錄的mRNA      長

（4）植物組織培養(yǎng)

【解析】

試題分析：⑴①已獲取PG的mRNA，可通過逆轉錄或cDNA文庫的方法獲得目的基因。②因轉錄的產物是mRNA，在轉錄時需要RNA聚合酶。目的基因兩側的黏性末端見答案。③重組質粒進入大腸桿菌的目的是讓目的基因大量復制。

⑵因質粒上有卡那霉素基因，故含目的基因的農桿菌感染番茄原生質體后將會使原生質體獲得抗卡那霉素的能力，所以可用含卡那霉素的培養(yǎng)基進行篩選；因需將原生質體培養(yǎng)成植株，所以要進行植物組織培養(yǎng)，在此過程中需加入植物激素；植物細胞在質量分數(shù)為25%的蔗糖溶液中會發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，所以可以用來鑒別細胞壁是否再生。

⑶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特異性的互補結合, 即抑制了該mRNA的翻譯；若轉基因番茄的保質期比非轉基因番茄長，則可確定轉基因番茄成功。

⑷獲得的轉基因番茄產生的種子（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：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知識的要點，把握知識間的內在聯(lián)系，形成知識的網(wǎng)絡結構的能力。