Question

多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果膠使細胞壁破損。成熟的番茄果實中，PG合成顯著增加，能使果實變紅變軟，但不利于保鮮。利用基因工程減少PG基因的表達，可延長果實保質(zhì)期。科學家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，導入番茄細胞中，得到轉(zhuǎn)基因番茄，具體操作流程如下圖。據(jù)圖回答下列問題：

(1)若已獲取PG的mRNA，可通過________獲取PG基因。重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移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)基進行篩選，理由是______________。之后，還需將其置于質(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。

(3)由于導入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA，且能與________互補結(jié)合，因此可抑制PG基因的正常表達。若________，則可確定轉(zhuǎn)基因番茄培育成功。

(4)將轉(zhuǎn)入反向鏈接PG基因的番茄細胞培育成完整的植株，需要用________技術；其中，愈傷組織經(jīng)________形成完整植株，此過程除營養(yǎng)物質(zhì)外還必須向培養(yǎng)基中添加____________________。

Answer 1

(1)PG的mRNA在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，逆轉(zhuǎn)錄為PG基因。重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中，目的是大量復制目的基因。(2)根據(jù)圖示，PG基因插在四環(huán)素抗性基因中間，在BamHⅠ酶作用下，四環(huán)素抗性基因被破壞了，即重組質(zhì)粒中含卡那霉素抗性基因，但不含四環(huán)素抗性基因，故含有PG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)基進行篩選。若將其置于質(zhì)量分數(shù)為25%的蔗糖溶液中，可通過觀察細胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象來鑒別細胞壁是否再生。(3)根據(jù)圖示，導入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出PG反義RNA，天然PG基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生正常的RNA，這兩種RNA能互補結(jié)合，從而抑制了PG基因的正常表達。若番茄果實的保質(zhì)期延長，則確定轉(zhuǎn)基因番茄培育成功。(3)利用植物組織培養(yǎng)技術，將該轉(zhuǎn)基因番茄培育成植株。其中，愈傷組織經(jīng)再分化形成完整植株。此過程除營養(yǎng)物質(zhì)外，還必須向培養(yǎng)基中添加植物激素。

答案：(1)逆轉(zhuǎn)錄法　大量復制目的基因(或克隆目的基因)

(2)卡那霉素　重組質(zhì)粒中含卡那霉素抗性基因而四環(huán)素抗性基因被破壞　是否發(fā)生質(zhì)壁分離

(3)天然的PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA　番茄果實的保質(zhì)期延長

(4)植物組織培養(yǎng)　再分化(或細胞增殖和分化)　植物激素(生長調(diào)節(jié)劑、生長素和細胞分裂素)