Question

19．水果成熟后會變軟與細胞壁中的果膠降解有關，該過程中起作用的主要是多聚半乳糖醛酸酶（PG）．果實成熟過程中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?因反向接到土壤農桿菌的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）該基因工程中的目的基因是PG基因，可利用獲取的PG的mRNA，通過反轉錄法獲取，再利用
PCR技術可以迅速得到大量的目的基因．
（2）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．
（3）大腸桿菌中的Ti粒的T-DNA實質就是質粒，其主要作用是能將目的基因轉移至受體細胞并且整合到受體細胞染色體DNA上．
（4）科學家將PG基因反向接到Ti質粒上，之所以能抑制PG基因的正常表達，是因為導入的目的基因能轉錄反義RNA，且能與普通番茄的PG基因轉錄的mRNA 互補結合．轉基因番茄培育是否成功，最終可以通過比較轉基因番茄與非轉基因番茄的番茄果實的保質期是否延長來確定．

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．
分析流程圖：圖示表示轉基因番茄的培育過程，在PG基因上游加結構A以確保基因的反向轉錄，再構建基因表達載體，通過農桿菌轉化法，將目的基因導入番茄原生質體，培養使之再生出細胞壁，再用植物組織培養技術使子代保持轉基因的優良性狀．

解答 解：（1）該基因工程中的目的基因是PG基因，可利用獲取的PG的mRNA，通過反轉錄法獲取，再利用PCR技術可以迅速得到大量的目的基因．
（2）因轉錄的產物是mRNA，在轉錄時需要RNA聚合酶，故在結構A上應具有RNA聚合酶結合位點．
（3）農桿菌中的Ti質粒上的T-DNA實質就是一種質粒，可轉移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上．
（4）由于導入的目的基因能轉錄出反義RNA，且能與普通番茄的PG基因轉錄的mRNA互補結合，直接阻礙了PG合成時的翻譯過程，抑制PG基因的正常表達．最終使番茄番茄獲得抗軟化的性狀．若番茄果實的保質期延長，則可確定轉基因番茄培育成功．
故答案為：
（1）PG基因  反轉錄  PCR 
（2）RNA聚合酶 
（3）質粒  轉移至受體細胞并且整合到受體細胞染色體DNA上  
（4）普通番茄的PG基因轉錄的mRNA       番茄果實的保質期是否延長

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．