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）脱氧（核糖）核苷酸 反（逆）转录酶 （2）PCR

（3）

（4）标记基因 RNA聚合

（5）基因重组 反义RNA

【解析】

试题分析：（1）以该信使RNA为模板人工合成反义基因，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，原料是四种脱氧核苷酸，所用的酶是逆转录酶。（2）基因在转录过程中，真核生物的基因中只有编码区的外显子编码蛋白质，因此mRNA是由外显子转录而来的，因此由信使RNA为模板人工合成反义基因中不含非编码区和内含子，通过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，那么靶信使RNA-U-A-G-G-U-C-C-A-G-，经过碱基互补配对形成PG反义基因的一条链为-A-T-C-C-A-G-G-T-C-，因此这段碱基对序列是：。（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、终止子以及标记基因等，启动子位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位。（5）基因工程的运输工具是运载体，基因工程中常利用质粒将目的基因导入番茄叶肉细胞原生质体，这种可遗传的变异属于基因重组。由题中“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”可知，该基因指导合成的最终产物是反义RNA。

考点：本题考查了逆转录过程、基因的结构以及基因工程的相关知识，属于对识记、理解层次的考查。