Question

回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞和表達的問題．
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(zhì)期．科學(xué)家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，導(dǎo)入到番茄細胞中，得到轉(zhuǎn)基因番茄，過程如圖1所示．

（1）提取目的基因時，若已獲取PG的mRNA，可通過

 

獲取PG基因．在該基因上添加結(jié)構(gòu)A可確�；�因表達，在結(jié)構(gòu)A上應(yīng)具有

 

的結(jié)合位點．
（2）得到的目的基因兩側(cè)需人工合成BamHI單鏈末端．已知BamHI的識別序列如圖2-甲所示，在圖2-乙相應(yīng)位置上，畫出目的基因兩側(cè)的單鏈末端

 

．
（3）重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到大腸桿菌中的目的是

 

．
（4）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)基進行篩選．培養(yǎng)24～48h后取樣，在質(zhì)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．
（5）由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄反義RNA，其能與

 

互補結(jié)合，抑制PG基因的正常表達．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．
（6）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

考點：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析題圖：圖示是將將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，導(dǎo)入到番茄細胞中，得到轉(zhuǎn)基因番茄的過程．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分子能互補結(jié)合呈雙鏈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(jié)合抑制了翻譯過程．

解答： 解：（1）已獲取PG的mRNA，可通過逆轉(zhuǎn)法獲得目的基因；基因表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個步驟，為了確保基因表達，結(jié)構(gòu)A應(yīng)該具有RNA聚合酶的結(jié)合位點．
（2）目的基因兩側(cè)需人工合成BamHI單鏈，已知BamHI的識別序列及切割位點為，則目的基因兩側(cè)的黏性末端如圖所示：

（3）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．
（4）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)基進行篩選；植物細胞在質(zhì)量分數(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胞壁是否再生．
（5）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，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄成功．
（6）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，可采用無性繁殖的方法，如植物組織培養(yǎng)．
故答案為：
（1）逆轉(zhuǎn)錄    酶（或RNA聚合酶）
（2）（寫出一種即可，但讀序方向須正確，且兩端須對稱互補）
（3）大量復(fù)制目的基因（克隆目的基因）
（4）卡那霉素   是否發(fā)生質(zhì)壁分離
（5）天然PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA   長
（6）植物組織培養(yǎng)（或無性繁殖）

點評：本題結(jié)合轉(zhuǎn)基因番茄的培育過程，考查基因工程的原理及技術(shù)、植物組織培養(yǎng)過程、植物細胞的質(zhì)壁分離，要求考生識記基因工程的原理、工具及相關(guān)操作，能分析轉(zhuǎn)基因番茄培育過程圖，并從中提取有效信息答題；識記植物組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用；掌握植物細胞質(zhì)壁分離的條件．