Question

成熟的番茄果实中，由于PG基因表达使果实变软，而不利于保鲜。科学家们将PG基因反向接到Ti质粒上（可转录PG基因正常时不转录的链），导入番茄细胞中，得到转基因番茄，具体操作流程如图所示。请据图回答下列问题:

（1）PG基因可从____________中获取，也可通过化学方法直接____________。若已获取PG的mRNA，可通过____________法获取PG基因，PG基因可利用____________技术进行扩增。

（2）重组质粒转移到大肠杆菌前，先用Ca²⁺处理细胞，使其成为____________细胞。用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有____________的培养基进行筛选。之后，还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中，通过观察细胞____________现象来鉴别细胞壁是否再生。

（3）由于导入的目的基因能转录出反义RNA，且能与____________互补结合，因此可抑制PG基因的正常表达。从个体水平上看，若____________，则可确定转基因番茄培育成功。

Answer

基因文库 人工合成 逆转录 PCR 感受态 卡那霉素 是否发生质壁分离 正常（或天然的PG基因转录）的mRNA 番茄果实的保鲜期延长（合理即可）

【解析】

该题主要考察了基因工程的具体操作，基因工程的操作步骤主要分为四步，分别是：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、目的基因的检测与鉴定。获取目的基因的方法可以从基因文库中获取、通过PCR扩增获取或者直接通过化学合成的方法人工合成。目的基因的检测与鉴定可以从分子水平和个体生物学水平上进行。

（1）获取目的基因的方式有从基因文库中获取和直接人工合成；已获得PG基因的mRNA，可以通过逆转录的方法，以四种脱氧核苷酸合成PG基因；PCR技术是体外快速扩增DNA的最有效途径；
（2）Ca2+处理细胞可以使细胞处于感受态，感受态细胞处于最适摄取和容纳外来DNA的生理状态；重组质粒中的卡那霉素抗性基因为标记基因，可以在含有卡那霉素的培养基中存活的细胞说明成功转入了目的基因；25%的蔗糖溶液为高渗溶液，含有细胞壁的细胞可以进行质壁分离；
（3）反义RNA和mRNA碱基互补配对相结合，从而使得mRNA不能作为翻译的模板，PG基因无法表达；个体水平上，如果番茄不变软，保鲜期延长，说明PG基因的表达受到了抑制，可以确定转基因番茄培育成功。