Question

番茄果實(shí)成熟過程中，某種酶（PG）開始合成并顯著增加，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)（見圖解），可有效解決此問題．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)形或雙鏈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）若要將人工合成的完整反義基因克隆出成百上千的反義基因，可用

 

（寫出中文名稱）技術(shù)實(shí)現(xiàn)體外快速擴(kuò)增．
（2）假設(shè)PCR反應(yīng)中的初始只有一個(gè)DNA作為模板，n輪循環(huán)的產(chǎn)物中含有模板DNA鏈的DNA分子有

 

個(gè)、含有人工合成的DNA引物的DNA分子有

 

個(gè)．若DNA分子中共含900個(gè)堿基對(duì)，堿基數(shù)量滿足：

A+T

G+C

=

1

2

，經(jīng)5次循環(huán)，至少需要向試管中加入

 

個(gè)腺嘌呤脫氧核苷酸（不考慮引物所對(duì)應(yīng)的片段）．
（3）PCR反應(yīng)中所用到的酶是

 

，其具有

 

的特性．
（4）普通番茄細(xì)胞導(dǎo)入目的基因后，先要接種到誘導(dǎo)培養(yǎng)基上培養(yǎng)，脫分化后得到

 

，再轉(zhuǎn)接到分化培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)出試管苗，然后進(jìn)一步培養(yǎng)成正常植株．

Answer 1

考點(diǎn)：PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用,植物培養(yǎng)的條件及過程

專題：

分析：PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA的核酸合成技術(shù)．采用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA的過程中，DNA數(shù)目以指數(shù)的方式擴(kuò)增，即約2ⁿ．植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理是細(xì)胞的全能性，包括脫分化和再分化兩個(gè)重要的步驟．

解答： 解：（1）PCR全稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．
（2）DNA復(fù)制方式是半保留復(fù)制，所以PCR反應(yīng)中的初始只有一個(gè)DNA作為模板，n輪循環(huán)的產(chǎn)物中含有模板DNA鏈的DNA分子有2個(gè)，含有人工合成的DNA引物的DNA分子有2ⁿ個(gè)．若DNA分子中共含900個(gè)堿基對(duì)，堿基數(shù)量滿足：

A+T

G+C

=

1

2

，則A+T=900×2×

1

3

=600，即A=T=300．經(jīng)5次循環(huán)，至少需要向試管中加入腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目為（2⁵-1）×300=9300個(gè)．
（3）PCR反應(yīng)是在高溫下進(jìn)行的，該過程中所用到的酶是Taq酶，具有耐高溫的特性．
（4）將導(dǎo)入目的基因的普通番茄細(xì)胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因植株，需要采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，包括脫分化和再分化兩個(gè)重要的過程，而脫分化后得到的是愈傷組織，將愈傷組織再轉(zhuǎn)接到分化培養(yǎng)基上，誘導(dǎo)出試管苗，然后進(jìn)一步培養(yǎng)成正常植株．
故答案為：
（1）多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)
（2）2      2ⁿ    9300
（3）Taq酶     耐高溫
（4）愈傷組織

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查PCR技術(shù)的原理和應(yīng)用、DNA半保留復(fù)制、植物組織培養(yǎng)，要求考生識(shí)記PCR的中文名稱及條件；掌握DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)，能根據(jù)該特點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算；熟記植物組織培養(yǎng)的過程，再結(jié)合所學(xué)的知識(shí)答題．