Question

番茄果实成熟过程中，某种酶（PG）开始合成并显著增加，促使果实变红变软．但不利于长途运输和长期保鲜．科学家利用反义RNA技术（见图解），可有效解决此问题．该技术的核心是，从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA，继而以该信使RNA为模板人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞，经组织培养获得完整植株．新植株在果实发育过程中，反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA（靶mRNA）互补形成双链RNA，阻止靶mRNA进一步翻译形成PG，从而达到抑制果实成熟的目的．请结合图解回答：

（1）反义基因像一般基因一样是一段双链的DNA分子，合成该分子的第一条链时，使用的模板是细胞质中的信使RNA，原料是四种

 

，所用的酶是

 

．
（2）若要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因，常利用

 

技术来扩增．
（3）如果指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是A-U-C-C-A-G-G-U-C-，那么，PG反义基因的这段碱基对序列是

 

．
（4）合成的反义基因在导入离体番茄体细胞之前，必须进行表达载体的构建，该表达载体的组成，除了反义基因外，还必须有启动子、终止子以及

 

等，启动子位于基因的首端，它是

 

酶识别和结合的部位．
（5）将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞，最后达到抑制果实成熟，该生物发生了变异，这种可遗传的变异属于

 

．在受体细胞中该基因指导合成的最终产物是

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术,中心法则及其发展,PCR技术的基本操作和应用

专题：

分析：1、RNA逆转录（RNA→DNA），则模板是RNA；产物是DNA；原料是含A、T、C、G的四种脱氧核苷酸；碱基互补配对原则：A-T、U-A、C-G、G-C；实例是某些致癌病毒、HIV等．
2、一个完整的基因表达载体包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因．
3、反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA（靶mRNA）互补形成双链RNA，阻止靶mRNA进一步翻译形成PG，从而达到抑制果实成熟的目的．

解答： 解：（1）利用信使RNA为模板，合成DNA分子的过程属于逆转录，原料是四种脱氧核苷酸，所用的酶是逆转录酶．
（2）聚合酶链式反应技术即PCR技术可实现DNA分子的体外快速扩增，所以要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因，常利用PCR技术来扩增．
（3）指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是-A-U-C-C-A-G-G-U-C-，则根据碱基互补配对原则：A-T、U-A、C-G、G-C，则PG反义基因的这段碱基对序列是：
--T--A--G--G--T--C--C--A--G--
--A--T--C--C--A--G--G--T--C--．
（4）一个完整的基因表达载体包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因．启动子位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，控制着转录的开始．
（5）将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞，是将外源基因导入细胞内，属于基因重组．反义基因导入番茄叶肉细胞后，指导合成的最终产物是反义RNA，其与细胞原有mRNA（靶mRNA）互补形成双链RNA，阻止靶mRNA进一步翻译形成PG，从而达到抑制果实成熟的目的．
故答案为：
（1）脱氧核苷酸   逆转录酶   
（2）PCR
（3）
--T--A--G--G--T--C--C--A--G--
--A--T--C--C--A--G--G--T--C--
（4）标记基因       RNA聚合酶
（5）基因重组  反义RNA

点评：本题考查基因工程、逆转录的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．属于中档题．