Question

【題目】多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果膠使細(xì)胞壁破損。成熟的番茄果實(shí)中，PG合成顯著增加，能使果實(shí)變紅變軟，但不利于保鮮。利用基因工程減少PG基因的表達(dá)，可延長果實(shí)保質(zhì)期。科學(xué)家將PG基因反向接到Ti質(zhì)粒上，導(dǎo)入番茄細(xì)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_____方法獲取PG基因。PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是_____，以便根據(jù)這一序列合成引物。

(2)該質(zhì)粒含14000堿基對（14kb），若同時(shí)使用兩種限制酶切割，產(chǎn)生的片段有5kb、7．5kb、1．5kb,則只用限制酶BamHⅠ切割時(shí)產(chǎn)生的片段長度分別是_____和_____。

(3)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(jìn)行篩選。如果想通過實(shí)驗(yàn)鑒別細(xì)胞壁是否再生，可將其置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的蔗糖溶液中，觀察細(xì)胞_____現(xiàn)象進(jìn)行判斷。

(4)由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA，且能與_____互補(bǔ)結(jié)合，因此可抑制PG基因的正常表達(dá)，使番茄果實(shí)的保質(zhì)期延長。

Answer 1

【答案】 逆轉(zhuǎn)錄法 有一段已知目的基因的核苷酸序列 7．5kb 6．5kb 卡那霉素 是否發(fā)生質(zhì)壁分離 天然的PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA　（正常的mRNA）

【解析】試題分析：基因工程技術(shù)的基本步驟：目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）若已獲取PG的mRNA，可通過逆轉(zhuǎn)錄法獲取PG基因；PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物。

（2）該質(zhì)粒含14000堿基對（14kb），若同時(shí)使用兩種限制酶切割，產(chǎn)生的片段有5kb、7.5kb、1.5kb，則只用限制酶BamHⅠ切割時(shí)產(chǎn)生的片段長度分別是7.5kb和5+1.5=6.5kb。

（3）由圖可知，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，因此用含目的基因的農(nóng)桿菌感染番茄原生質(zhì)體后，可用含有卡那霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選．之后，還需將其置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3g/ml的蔗糖溶液中，觀察細(xì)胞細(xì)胞是否發(fā)生質(zhì)壁分離現(xiàn)象來鑒別細(xì)胞壁是否再生。

（4）由于導(dǎo)入的目的基因能轉(zhuǎn)錄出反義RNA，且能與天然的PG基因轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)結(jié)合，因此可抑制PG基因的正常表達(dá)。