Question

18．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，可延長果實保質期．科學家將PG基因反向接到Ti質粒上，導入到番茄細胞中，得到轉基因番茄．請據圖回答：
（1）提取目的基因時，若已獲取PG的mRNA，可通過逆轉錄獲取PG基因．在該基因上游加結構A可確保基因的反向轉錄，結構A上應具有RNA聚合酶結合位點．
（2）重組質粒轉化到大腸桿菌中的目的是大量復制目的基因．
（3）用含目的基因的農桿菌感染番茄原生質體后，可用含有卡那霉素的培養基進行篩選，與此同時，為能更好地達到培養目的，還需在培養基中加入生長素和細胞分裂素．
（4）由于導入的目的基因能轉錄反義RNA，且能與天然PG基因轉錄的mRNA互補結合，抑制PG基因的正常表達．若轉基因番茄的保質期比非轉基因番茄的長，則可確定轉基因番茄獲得成功．
（5）獲得的轉基因番茄產生的種子不一定保留目的基因，科研人員常采用植物組織培養方法使子代保持轉基因的優良性狀．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：圖示是將將PG基因反向接到Ti質粒上，導入到番茄細胞中，得到轉基因番茄的過程．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特異性的互補結合抑制了翻譯過程．

解答 解：（1）已獲取PG的mRNA，可通過逆轉錄的方法獲得目的基因．因轉錄的產物是mRNA，在轉錄時需要RNA聚合酶．
（2）重組質粒轉化到大腸桿菌中的目的是大量復制目的基因．
（3）由圖可知重組質粒中含卡那霉素抗性基因而四環素抗性基因被破壞，故可用含卡那霉素的培養基進行篩選．與此同時，為能更好地達到培養目的，還需在培養基中加入生長素和細胞分裂素等植物激素．
（4）由以上分析可知，反義RNA與天然PG基因轉錄的mRNA結合，從而抑制翻譯過程．若轉基因番茄的保質期比非轉基因番茄長，則可確定轉基因番茄成功．
（5）獲得的轉基因番茄產生的種子不一定保留目的基因，植物組織培養屬于無性繁殖，故科研人員常采用植物組織培養方法使子代保持轉基因的優良性狀．
故答案為：
（1）逆轉錄       RNA聚合酶
（2）大量復制目的基因（克隆目的基因）
（3）卡那霉素     生長素和細胞分裂素  
（4）天然PG基因轉錄的mRNA   長
（5）植物組織培養

點評 本題結合轉基因番茄的培育過程，考查基因工程的原理及技術、植物組織培養過程、植物細胞的質壁分離，要求考生識記基因工程的原理、工具及相關操作，能分析轉基因番茄培育過程圖，并從中提取有效信息答題；識記植物組織培養技術的應用；掌握植物細胞質壁分離的條件．