Question

【題目】乙烯具有促進(jìn)果實(shí)成熟的作用，ACC合成酶是番茄細(xì)胞合成乙烯的關(guān)鍵酶。轉(zhuǎn)反義ACC合成酶基因番茄具有耐儲(chǔ)存、宜運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。下圖為反義ACC合成酶基因表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：

(1)提取ACC合成酶的mRNA時(shí)，宜選用成熟番茄的果實(shí)組織，原因是______________。以mRNA為模板合成DNA所需的酶是______________。原料是______________。

(2)將圖中表達(dá)載體與農(nóng)桿菌菌液混合后，加入含有______________的培養(yǎng)基中，可篩選出轉(zhuǎn)化了反義ACC合成酶基因的農(nóng)桿菌。將ACC合成酶基因反向接在35S后構(gòu)成反義ACC成酶基因，在檢測反義ACC合成酶基因是否整合到番茄植株的染色體DMA上時(shí)，_______(填“能”或“不能”)用放射性物質(zhì)標(biāo)記的ACC合成酶基因片段做探針進(jìn)行檢測，理由是_____________________。

(3)圖中35S為特異啟動(dòng)子，推測35S應(yīng)在番茄的______________(器官)中啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程，轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)后，檢測發(fā)現(xiàn)番茄果實(shí)中乙烯含量顯著降低，推測反義ACC合成酶基因的作用機(jī)理可能是______________。

Answer 1

【答案】 細(xì)胞內(nèi)ACC合成酶基因的mRNA含量高 逆轉(zhuǎn)錄酶 dNTP（四種脫氧核苷酸） 卡那霉素 不能 番茄細(xì)胞內(nèi)本來存在ACC合成酶基因，能與ACC合成酶基因探針發(fā)生分子雜交 果實(shí)組織 反義ACC合成酶基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA可與ACC合成酶基因轉(zhuǎn)入的mRNA結(jié)合，使ACC合成酶的合成量下降，導(dǎo)致乙烯的產(chǎn)生量下降

【解析】試題分析：據(jù)圖分析，圖示為反義ACC合成酶基因表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)示意圖，該基因表達(dá)載體上含有反義ACC合成酶基因作為目的基因、復(fù)制原點(diǎn)、35S為啟動(dòng)子、卡那霉素抗性基因作為標(biāo)記基因。

（1）根據(jù)題意分析，乙烯具有促進(jìn)果實(shí)成熟的作用，而ACC合成酶是番茄細(xì)胞合成乙烯的關(guān)鍵酶，因此ACC合成酶的mRNA會(huì)在成熟的組織細(xì)胞中大量表達(dá)，即果實(shí)組織細(xì)胞中ACC合成酶基因的mRNA含量高，因此提取ACC合成酶的mRNA時(shí)，宜選用成熟番茄的果實(shí)組織。mRNA為模板合成DNA過程為逆轉(zhuǎn)錄過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化，以四種脫氧核苷酸為原料。

（2）圖示基因表達(dá)載體上的標(biāo)記基因是卡那霉素抗性基因，因此要篩選出轉(zhuǎn)化了反義ACC合成酶基因的農(nóng)桿菌，應(yīng)該在培養(yǎng)基中添加卡那霉素。番茄細(xì)胞內(nèi)本來存在ACC合成酶基因，能與ACC合成酶基因探針發(fā)生分子雜交，因此不能用放射性物質(zhì)標(biāo)記的ACC合成酶基因片段做探針檢測反義ACC合成酶基因是否整合到番茄植株的染色體DMA上。

（3）圖中35S為特異啟動(dòng)子，可以啟動(dòng)反義ACC合成酶基因的轉(zhuǎn)錄，而該基因主要在番茄果實(shí)中表達(dá)，因此可以35S應(yīng)在番茄的果實(shí)組織中啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過程；轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)后，檢測發(fā)現(xiàn)番茄果實(shí)中乙烯含量顯著降低，說明反義ACC合成酶基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA可與ACC合成酶基因轉(zhuǎn)入的mRNA結(jié)合，使ACC合成酶的合成量下降，導(dǎo)致乙烯的產(chǎn)生量下降。