Question

【题目】番茄的成熟、腐烂与乙烯基因表达有关。为了提高番茄的耐贮运性能，科研人员运用基因工程技术减缓乙烯的生成。

（1）以番茄_________的数据库为基础，找到乙烯生成相关的基因yx-1。采用_________技术可得到大量的yx-1基因，这个基因的表达需要_________等不可缺少的调控组件。

（2）如图所示，CRISPR-Cas9是一种新型的基因组定点编辑系统，根据yx-1的序列设计sgRNA(向导RNA),该sgRNA的序列与yx-1基因部分互补配对诱导Cas9n蛋白结合于基因的特异性位点并切割，使yx-1基因发生碱基对的_________，导致基因突变。该过程中，sgRNA和Cas9n共同剪切DNA的作用类似于_________的作用。

（3）为了验证靶向能力和编辑效率，可以选取番茄细胞用去_________除其细胞壁，得到__________，利用__________________技术培育成改良的番茄植株。

Answer 1

【答案】 cDNA 文库 (或者功能基因组文库） PCR 启动子,终止子 缺失 限制酶 纤维素酶和果胶酶 原生质体 组织培养

【解析】试题分析：构建基因yx-1表达载体，使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用，因此基因表达载体的组成应该包括基因yx-1+启动子+终止子+标记基因。

（1）可以在cDNA 文库中找到乙烯生成相关的基因yx-1，采用PCR技术可在体外大量扩增yx-1基因。基因表达载体包括启动子、终止子、目的基因、标记基因，这个基因的表达需要启动子,终止子等不可缺少的调控组件。

（2）由图可知，该sgRNA的序列与yx-1基因部分互补配对诱导Cas9n蛋白结合于基因的特异性位点并切割，使得yx-1基因中的碱基序列缺失，从而导致基因突变，限制酶切割目的基因，因此sgRNA和Cas9n共同剪切DNA的作用类似于限制酶。

（3）植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，因此可以用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁，植植物细胞去掉细胞壁，得到的是原生质体，要让一个细胞培育成改良的番茄植株，需要用到组织培养技术。