精英家教网 > 高中生物 > 题目详情
3.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,原料是四种脱氧(核糖)核苷酸,所用的酶是反(逆)转录酶.
(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PCR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-T-A-G-G-T-C-C-A-G-
-A-T-C-C-A-G-G-T-C-.
(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、终止子以及标记基因等,启动子位于基因的首端,它是RNA聚合酶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基因重组.在受体细胞中该基因指导合成的最终产物是反义RNA.

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(核糖)核苷酸   反(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.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中生物 来源:2015-2016学年广东省揭阳市高二下期末考试理综生物试卷(解析版) 题型:综合题

某雌雄同株植物花的颜色有染色体上的两对基因(A和a,B和b)控制。其基因型与表现型的对应关系见下表,请回答下列问题。

基因组合

A__Bb

A__bb

A__BB或aa__ __

花的颜色

粉色

红色

白色

(1)现有纯合白花植株和纯合红花植株做亲本进行杂交,产生的子一代花色全是红色,则亲代白花的基因型

(2)为探究两对基因( A和a,B和b)的遗传是否符合基因的自由组合定律,某课题小组选用基因型为AaBb的植株进行测交。

实验步骤:

第一步:对基因型为AaBb的植株进行测交。

第二步:观察并统计子代植株

预期结果及结论:

①如果子代花色及比例为 ,则两对基因的遗传符合基因的自由组合定律,该杂合体植株的基因型示意图如下图1所示。

②如果子代植株花色及比例为红花:白花=1:1,则两对基因的遗传不符合基因的自由组合定律。请你用竖线(│)表示染色体,黑点(·)表示基因在染色体上的位置。在下图2中画出该杂合体植株的基因型示意图。

(3)若上述两对基因的遗传符合自由组合定律,则基因型为AaBb的杂合体植株自交后代的红花植株中,a的基因频率是

查看答案和解析>>

科目:高中生物 来源: 题型:解答题

14.白菜、甘蓝均为二倍体,体细胞染色体数目分别为20、18.以白菜为母本.甘蓝为父本,经人工授粉后,可得到“白菜-甘蓝”杂种幼苗.请回答问题:
(1)白菜和甘蓝是两个不同的物种,存在生殖隔离.自然条件下,这两个物种间不能通过杂交的方式产生可育后代.
(2)二倍体“白菜-甘蓝”的染色体数为19,这种植株通常不育,原因是减数分裂过程中没有同源染色体配对的现象.为使其可育,可通过人工诱导产生四倍体“白菜-甘蓝”,这种变异来源属于染色体变异.

查看答案和解析>>

科目:高中生物 来源: 题型:选择题

11.关于线粒体和叶绿体共同点的叙述中,不正确的是(  )
A.都具有封闭的双层膜结构
B.都是能量转换器
C.都含有少量的DNA、RNA
D.都是普遍存在于各个细胞中的细胞器

查看答案和解析>>

科目:高中生物 来源: 题型:解答题

18.有两种植物,一种在强光下生长,一种阴蔽处生长.从这两种植物上各取一片彼此相似叶片,分别放在两个透明盒子中.在适宜温度条件下,逐渐增加光照强度,测定放氧速率的数据如下表,请回答有关问题:
光强[umol光子/(m2•s)]0102550100250500600
放养速率[umolO2/(m2•s)]叶片A-20-10-5-15152830
叶片B-2-0.51.536101211
(1)由表中数据可以推测,取自强光下的叶片是A;光照强度直接影响光合作用的光反应过程.
(2)如果在某光强下,叶片放氧速率为零,如果用此光强照射大田作物,则作物很难正常生长,分析原因是达到单叶光补偿点时,群体内部特别是中下层的叶片的光照强度仍在之下,这些叶子不但不制造养分,反而变成消耗器官(或:夜晚植物只进行呼吸作用,综合一天的总呼吸量大于光合作用量).
(3)光照强度>600 μmol光子/(m2•s)时,叶片A放氧速率主要被CO2 浓度限制.叶肉细胞呼吸作用产生的CO2转移途径是从线粒体进入叶绿体进行光合作用.
(4)若绘制A、B两叶片放氧速率曲线图,则大约在175 μmol光子/(m2•s)时两条曲线相交,此点的生物学含义是阳生植物和阴生植物的净光合速率相等(A、B 两叶片净光合速率相等).
(5)为提取叶片B中的叶绿素,研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外,还应加入无水乙醇、碳酸钙、石英砂.经快速研磨、过滤,将滤液收集到试管中,塞上橡皮塞;将试管置于适当的光照条件下2~3min后,试管内的氧含量基本不变.

查看答案和解析>>

科目:高中生物 来源: 题型:选择题

8.下列有关人类遗传病的叙述,正确的是(  )
A.苯丙酮尿症属于常染色性显性遗传病
B.21三体综合征又称先天性愚型,属于染色体异常遗传病
C.镰刀型细胞贫血症和猫叫综合征的变异类型均属于基因突变
D.遗传病都是由致病基因引起的疾病

查看答案和解析>>

科目:高中生物 来源: 题型:选择题

15.以下实验方法可达到实验目的是(  )
A.用双缩脲试剂检测甲状腺激素可呈现紫色反应
B.在提取绿叶中的色素时,加入SiO2,防止色素被破坏
C.利用紫色洋葱鳞片叶内表皮观察细胞的质壁分离及复原
D.用甲基绿对口腔上皮细胞进行染色,显微镜下线粒体呈蓝绿色

查看答案和解析>>

科目:高中生物 来源: 题型:解答题

12.请据图回答下列问题:(如图为处于三种生理状态的洋葱鳞片叶表皮细胞)

(1)原生质层包括几部分①②⑤(填标号)
(2)若将细胞a置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中一段时间后再放入清水中,则细胞的变化是A
A.a→b→c→b→a    B.a→b→a→c      C.a→b→c   D.a→c→b→a
(3)若将细胞置于质量浓度为O.5g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后再放人清水中,则细胞的变化是C
A.a→b→c→b→a  B.a→b→a→c     C.a→b→c    D.a→c→b→a
(4)图c所处的生理状态是质壁分离.
(5)若图中a,b,c是处于三种不同浓度溶液的三个洋葱鳞片叶表皮细胞,那么它们的外界溶液浓度依次为c>b>a.
(6)若图中a,b,c是处于同一溶液的三种成熟植物细胞,那么它们的细胞液的浓度依次为a>b>c.

查看答案和解析>>

科目:高中生物 来源: 题型:多选题

12.细胞核具有什么功能?科学家通过下列实验(见下图)进行探究:①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只是很少的细胞质相连,结果无核的一半(a)停止分裂,有核的一半(b)能继续分裂;②b部分分裂到16~32个细胞时,将一个细胞核挤入到不能分裂的a部分,结果a部分开始分裂、分化,进而发育成胚胎.下列叙述中,不正确的是(  )
A.实验说明细胞的寿命与细胞核有关
B.实验②中,a部分的操作与实验①中的a部分形成对照
C.该实验说明细胞核控制了生物体的所有代谢活动
D.实验中用头发丝将受精卵横缢,一定阻断了有核部分和无核部分的部分物质交流

查看答案和解析>>

同步练习册答案