Question

2006年10月2日，瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布将2006年度诺贝尔生理学或医学奖授予两名美国科学家安德鲁?费里和克拉格?米洛，以表彰他们发现了RNA干扰现象．他们发现一些RNA小片段能够使特定的植物基因处于关闭状态，这种现象被称作RNA干扰（RNA Interference简称RNAi）．番茄又叫西红柿，双子叶植物纲，茄科，一年生草本植物，其果实营养丰富，是一种人们喜爱的果蔬．普通番茄中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制多聚半乳糖醛酸酶的合成，该酶能够破坏细胞壁，使番茄不易储藏，科学家通过基因工程的方法，将一种抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，获得了抗软化番茄，保鲜时间长，口味也更好．主要机理是采用了RNAi技术，使相关基因保持沉默．如图所示：
（1）基因工程实施的第一步是获取目的基因，在本例中目的基因是

 

（2）第二步，需进行

 

工作，在这一步工作中，需要用

 

、

 

工具．
（3）第三步是

 

．就本题的要求来说，最好采用

 

法将该目的基因整合到番茄细胞的

 

DNA上，可使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达．
（4）第四步是

 

，这也是检查基因工程是否做成功的一步．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：基因工程是按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品．其过程包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定．
根据题意和图示分析可知：mRNA1和mRNA2的结合直接阻碍了多聚半乳糖醛酸酶合成时的翻译过程，最终使番茄获得抗软化的性状．

解答： 解：（1）基因工程实施的第一步是获取目的基因，根据题意和图示分析可知：抗软化番茄的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因．
（2）第二步需进行基因表达载体的构建工作，是整个过程的核心．需要用限制性核酸内切酶和DNA连接酶，将目的基因和运载体重组． 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）第三步是将目的基因导入受体细胞．由于受体细胞是植物番茄细胞，所以最好采用农杆菌转化法将该目的基因导入并整合到番茄细胞的染色体DNA上，从而使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达．
（4）第四步是目的基因的检测与鉴定．转基因生物的DNA是否插入了目的基因可用DNA分子杂交技术；目的基因是否转录出了mRNA可用分子杂交技术．
故答案为：
（1）抗多聚半乳糖醛酸酶基因
（2）基因表达载体的构建  限制性核酸内切酶  DNA连接酶
（3）将目的基因导入受体细胞   农杆菌转化法   染色体  
（4）目的基因的检测与鉴定

点评：本题以图展示了转基因番茄的培育过程，考查基因工程操作过程的相关知识，意在考查学生对相关知识的理解和掌握情况，难度不大．