Question

2006年10月2日，瑞典皇家科學(xué)院諾貝爾獎(jiǎng)委員會(huì)宣布將2006年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予兩名美國科學(xué)家安德魯?費(fèi)里和克拉格?米洛，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了RNA干擾現(xiàn)象．他們發(fā)現(xiàn)一些RNA小片段能夠使特定的植物基因處于關(guān)閉狀態(tài)，這種現(xiàn)象被稱作RNA干擾（RNA Interference簡稱RNAi）．番茄又叫西紅柿，雙子葉植物綱，茄科，一年生草本植物，其果實(shí)營養(yǎng)豐富，是一種人們喜愛的果蔬．普通番茄中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制多聚半乳糖醛酸酶的合成，該酶能夠破壞細(xì)胞壁，使番茄不易儲(chǔ)藏，科學(xué)家通過基因工程的方法，將一種抗多聚半乳糖醛酸酶基因?qū)�入番茄�?xì)胞，獲得了抗軟化番茄，保鮮時(shí)間長，口味也更好．主要機(jī)理是采用了RNAi技術(shù)，使相關(guān)基因保持沉默．如圖所示：
（1）基因工程實(shí)施的第一步是獲取目的基因，在本例中目的基因是

 

（2）第二步，需進(jìn)行

 

工作，在這一步工作中，需要用

 

、

 

工具．
（3）第三步是

 

．就本題的要求來說，最好采用

 

法將該目的基因整合到番茄細(xì)胞的

 

DNA上，可使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)．
（4）第四步是

 

，這也是檢查基因工程是否做成功的一步．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：基因工程是按照人們的意愿，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品．其過程包括目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞和目的基因的檢測與鑒定．
根據(jù)題意和圖示分析可知：mRNA1和mRNA2的結(jié)合直接阻礙了多聚半乳糖醛酸酶合成時(shí)的翻譯過程，最終使番茄獲得抗軟化的性狀．

解答： 解：（1）基因工程實(shí)施的第一步是獲取目的基因，根據(jù)題意和圖示分析可知：抗軟化番茄的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因．
（2）第二步需進(jìn)行基因表達(dá)載體的構(gòu)建工作，是整個(gè)過程的核心．需要用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，將目的基因和運(yùn)載體重組． 一個(gè)完整的基因表達(dá)載體包括：目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因．
（3）第三步是將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞．由于受體細(xì)胞是植物番茄細(xì)胞，所以最好采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將該目的基因?qū)�入并整合到番茄�?xì)胞的染色體DNA上，從而使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)．
（4）第四步是目的基因的檢測與鑒定．轉(zhuǎn)基因生物的DNA是否插入了目的基因可用DNA分子雜交技術(shù)；目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA可用分子雜交技術(shù)．
故答案為：
（1）抗多聚半乳糖醛酸酶基因
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建  限制性核酸內(nèi)切酶  DNA連接酶
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞   農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法   染色體  
（4）目的基因的檢測與鑒定

點(diǎn)評(píng)：本題以圖展示了轉(zhuǎn)基因番茄的培育過程，考查基因工程操作過程的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握情況，難度不大．