Question

【题目】番茄红素具有一定的药用价值，但普通番茄合成的番茄红素易发生转化（如图甲），科学家设计了一种重组DNA（质粒三），该DNA能表达出双链RNA（发卡），番茄细胞能识别侵入的双链RNA并将该双链RNA及具有相同序列的单链RNA一起降解，从而提高果实中番茄红素的含量（如图乙）。请分析回答下列问题：

（1）在体外快速大量获得目的基因或含有目的基因的“片段A”可以采用___________技术，该技术的原理是________________________。

（2）根据图甲推知，转录出“发卡”的DNA片段实际上是两个反向连接的________________基因，上述过程通过阻止该基因在细胞内的_______________（填“转录”或“翻译”），提高了果实中番茄红素的含量。

（3）为保证图中的片段A反向连接，处理已开环质粒所用的两种限制酶是______________________。

（4）去磷酸化是去掉黏性末端最外侧游离的磷酸基团。对已开环的质粒二两端去磷酸化的主要作用是阻止其_____________，该DNA分子仍可以和目的基因连接，形成缺少___________个磷酸二酯键的重组质粒，随后在细胞中被修复。

（5）可利用___________________法将质粒三导入植物细胞。

Answer 1

【答案】 PCR DNA双链复制 番茄红素环化酶 翻译 Ecl和BamH1 自身成环 2 农杆菌转化（或基因枪、花粉管通道）

【解析】试题分析：分析图一：番茄红素可以转化为胡萝卜素。分析图二：图二位重组DNA（质粒三）的构建过程，该质粒能表达出双链RNA（发卡），番茄细胞可以识别侵入的双链RNA并将该双链RNA及具有相同序列的单链RNA一起降解，提高了果实中番茄红素的含量。

（1）在体外快速大量获得目的基因或含有目的基因的“片段A”可以采用PCR技术，该技术的原理是DNA双链复制。

（2）根据图二可知，目的基因是番茄红素环化酶基因，因此表达出“发卡”的DNA片段实际上是两个反向连接的番茄红素环化酶基因；“发卡”能导致双链RNA、mRNA被降解，而mRNA为翻译的模板，因此“发卡”阻止了其在细胞内的翻译过程，所以提高了果实中番茄红素的含量。

（3）为保证第二个目的基因片段反向连接，应该用两种限制酶切割。由图可知，第二个目的基因片段两侧的限制酶识别序列为Ecl 和 BamHⅠ，因此处理已开环质粒所用的两种限制酶是Ecl 和BamHⅠ。

（4）去磷酸化是去掉黏性末端最外侧游离的磷酸基团。对已开环的质粒二两端去磷酸化的主要作用是阻止其自身成环（自身环化）；构建重组质粒三时，要用限制酶Ecl 和 BamHⅠ切割，这样会去除黏性末端最外侧缺少磷酸基团的脱氧核苷酸，因此形成的重组质粒缺少2个磷酸二酯键。

（5）将目的基因导入植物细胞，采用最多的方法是农杆菌转化法，因此可利用农杆菌转化法将质粒三导入植物细胞。