Question

番茄果實成熟過程中，某種酶（PG）開始合成并顯著增加，促使果實變紅變軟．但不利于長途運輸和長期保鮮．科學家利用反義RNA技術（見圖解），可有效解決此問題．該技術的核心是，從番茄體細胞中獲得指導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入離體番茄體細胞，經組織培養獲得完整植株．新植株在果實發育過程中，反義基因經轉錄產生的反義RNA與細胞原有mRNA（靶mRNA）互補形或雙鏈RNA，阻止靶mRNA進一步翻譯形成PG，從而達到抑制果實成熟的目的．請結合圖解回答．

（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）技術實現體外快速擴增．
（2）假設PCR反應中的初始只有一個DNA作為模板，n輪循環的產物中含有模板DNA鏈的DNA分子有

 

個、含有人工合成的DNA引物的DNA分子有

 

個．若DNA分子中共含900個堿基對，堿基數量滿足：

A+T

G+C

=

1

2

，經5次循環，至少需要向試管中加入

 

個腺嘌呤脫氧核苷酸（不考慮引物所對應的片段）．
（3）PCR反應中所用到的酶是

 

，其具有

 

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

 

，再轉接到分化培養基上，誘導出試管苗，然后進一步培養成正常植株．

Answer 1

考點：PCR技術的基本操作和應用,植物培養的條件及過程

專題：

分析：PCR全稱為聚合酶鏈式反應，是一項在生物體外復制特定DNA的核酸合成技術．采用PCR技術擴增DNA的過程中，DNA數目以指數的方式擴增，即約2ⁿ．植物組織培養技術的原理是細胞的全能性，包括脫分化和再分化兩個重要的步驟．

解答： 解：（1）PCR全稱為聚合酶鏈式反應．
（2）DNA復制方式是半保留復制，所以PCR反應中的初始只有一個DNA作為模板，n輪循環的產物中含有模板DNA鏈的DNA分子有2個，含有人工合成的DNA引物的DNA分子有2ⁿ個．若DNA分子中共含900個堿基對，堿基數量滿足：

A+T

G+C

=

1

2

，則A+T=900×2×

1

3

=600，即A=T=300．經5次循環，至少需要向試管中加入腺嘌呤脫氧核苷酸數目為（2⁵-1）×300=9300個．
（3）PCR反應是在高溫下進行的，該過程中所用到的酶是Taq酶，具有耐高溫的特性．
（4）將導入目的基因的普通番茄細胞培養成轉基因植株，需要采用植物組織培養技術，包括脫分化和再分化兩個重要的過程，而脫分化后得到的是愈傷組織，將愈傷組織再轉接到分化培養基上，誘導出試管苗，然后進一步培養成正常植株．
故答案為：
（1）多聚酶鏈式反應
（2）2      2ⁿ    9300
（3）Taq酶     耐高溫
（4）愈傷組織

點評：本題綜合考查PCR技術的原理和應用、DNA半保留復制、植物組織培養，要求考生識記PCR的中文名稱及條件；掌握DNA半保留復制特點，能根據該特點進行相關的計算；熟記植物組織培養的過程，再結合所學的知識答題．