Question

39. 【生物—生物技術(shù)實(shí)踐】（本題共15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(zhǎng)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(qǐng)據(jù)圖22 回答：

    圖22

（1）（每空2分）提取目的基因

  ①若已獲取PG的mRNA，可通過(guò)                 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(shí)別序列如圖23-甲所示，請(qǐng)?jiān)趫D23-乙相應(yīng)位置上，畫(huà)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(lái)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。（2分）

Answer 1

【答案】（1）（每空2分）（1）①逆轉(zhuǎn)錄（或cDNA文庫(kù)）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(zhǎng)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(zhǎng)

（4）（2分）植物組織培養(yǎng)

【解析】已獲取了PG的mRNA，可通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄獲取PG基因。在該基因上游加結(jié)構(gòu)A可確�；�因的反向轉(zhuǎn)錄，則結(jié)構(gòu)A上應(yīng)具有RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)。圖23-甲所示為BamHI的識(shí)別序列，切割后得到的末端為。重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到大腸桿菌中能大量復(fù)制目的基因（克隆目的基因）。用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后，可用含有卡那霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，同時(shí)培養(yǎng)基中加入植物激素（生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素），以促進(jìn)生長(zhǎng)。導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄反義RNA可以與天然PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)結(jié)合，從而抑制PG基因的正常表達(dá)，使轉(zhuǎn)基因番茄的保質(zhì)期延長(zhǎng)。由于有性生殖可以發(fā)生性狀分離現(xiàn)象，因此采用植物組織培養(yǎng)的方法可以避免此種情況的發(fā)生。