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【题目】【云南省云南师范大学附属中学2017届高考适应性月考(八)理综生物试题】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。
【答案】 (1) PCR DNA双链复制 (2)番茄红素环化酶 翻译 (3)Ecl和BamH1 (4) 自身成环 2 (5)农杆菌转化(或基因枪、花粉管通道)
【解析】(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。