在番茄果实成熟中.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.科学家应用反义RNA技术.可有效解决此问题.该技术的核心是:从番茄细胞中获得指导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.并将其导人离体番茄的体细胞中.经植物组织培养获得完整植株.新植株在果实发育过程中.反义� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

在番茄果实成熟中，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。科学家应用反义RNA技术（如下图），可有效解决此问题。该技术的核心是：从番茄细胞中获得指导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，并将其导人离体番茄的体细胞中，经植物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与细胞原有的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）开始合成的反义基因的第一条链是与模板RNA连在一起的杂合双链，通过加热去除RNA，然后再以反义基因的第一条链为模板合成第二条链，这样就合成了一个完整的反义基因。若要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因，所用的复制方式为。

（3）如果指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是…AUCAGG…，那么，PG反义基因的这段碱基对序列是。[来源:学,科,网Z,X,X,K]

（4）将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞中的运输工具是，该目的基因与运输工具相结合需要使用的酶有，在受体细胞中该基因指导合成的最终产物是。

【答案】

（1）脱氧核苷酸逆转录酶（2）半保留复制

（3）

（4）运载体（或质粒、植物病毒）

限制性核酸内切酶和DNA连接酶（2分）（反义）RNA

【解析】略

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(22分，每空2分)I．多数真核生物基因中编码蛋白质的序列被一些不编码蛋白质的序列隔开，每一个不编码蛋白质的序列称为一个内含子。这类基因经转录、加工形成的mRNA中只含有编码蛋白质的序列。某同学为检测某基因中是否存在内含子，进行了下面的实验：
步骤①：获取该基因的双链DNA片段及其mRNA；
步骤②：加热DNA双链使之成为单链，并与步骤①所获得的mRNA按照碱基配对原则形成双链分子；
步骤③：制片、染色、电镜观察，可观察到图中结果。

请回答：
图中凸环形成的原因是____________________，说明该基因有个内含子。
若蓝藻基因编码区与该生物基因编码区长度一样，则其编码的氨基酸的数目比该生物基因编码的氨基酸的数目______ 。（少，相等，多）
II．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：

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______________。
开始合成的反义基因第一条链是与模板RNA连在一起的杂交双链，通过加热去除RNA，然后再以反义基因第一条链为模板合成第二条链，这样一个完整的反义基因被合成。若要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因，所用复制方式为__________________。
将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞的运输工具是________________，该目的基因与运输工具相结合需要使用的酶有___________________________________，。假如反义基因最终的导入位置是在受体细胞的细胞质中，要想通过杂交使得这个基因传下去，则应在杂交中选择转基因植物做_____________________（选“母本”或“父本”）
离体番茄体细胞，组织培养获得完整植株。其培养基成分与动物细胞培养液相比较特有的成分是_____________ 。
20世纪90年代由美国科学家首先提出了“人类基因组计划”，也积极开展了其他生物基因组的研究。按照此计划，需要测定的马的单倍体基因组为_____________条染色体（马为二倍体，其染色体条数为64）。

(22分，每空2分)I．多数真核生物基因中编码蛋白质的序列被一些不编码蛋白质的序列隔开，每一个不编码蛋白质的序列称为一个内含子。这类基因经转录、加工形成的mRNA中只含有编码蛋白质的序列。某同学为检测某基因中是否存在内含子，进行了下面的实验：

步骤①：获取该基因的双链DNA片段及其mRNA；

步骤②：加热DNA双链使之成为单链，并与步骤①所获得的mRNA按照碱基配对原则形成双链分子；

步骤③：制片、染色、电镜观察，可观察到图中结果。

请回答：

(1) 图中凸环形成的原因是____________________，说明该基因有个内含子。

(2) 若蓝藻基因编码区与该生物基因编码区长度一样，则其编码的氨基酸的数目比该生物基因编码的氨基酸的数目______ 。（少，相等，多）

II．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) 开始合成的反义基因第一条链是与模板RNA连在一起的杂交双链，通过加热去除RNA，然后再以反义基因第一条链为模板合成第二条链，这样一个完整的反义基因被合成。若要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因，所用复制方式为__________________。

(3) 将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞的运输工具是________________，该目的基因与运输工具相结合需要使用的酶有___________________________________，。假如反义基因最终的导入位置是在受体细胞的细胞质中，要想通过杂交使得这个基因传下去，则应在杂交中选择转基因植物做_____________________（选“母本”或“父本”）

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20世纪90年代由美国科学家首先提出了“人类基因组计划”，也积极开展了其他生物基因组的研究。按照此计划，需要测定的马的单倍体基因组为_____________条染色体（马为二倍体，其染色体条数为64）。

番茄果实成熟时，多聚半乳糖苷酶（PG）的合成逐渐增加，其作用是分解果胶，使果实软化，这个过程迅速难以控制，常常导致过熟、腐烂。反义RNA技术（如下图），可以有效地解决这一难题，该技术的核心是，让转入受体细胞的目的基因（反义基因）转录与细胞原有mRNA（靶RNA）互补的反义RNA，从而形成双链RNA，阻止人们不希望的酶蛋白质的合成。请分析回答：

（1）这样合成的反义基因分子与番茄细胞中原来控制PG合成的基因相比，主要特点是：

。

（2）若合成的反义基因分子第一条链中A+T=45%，以它为模板合成的完整反义双链基因中C+G= 。将该反义基因分子用¹⁵N充分标记后，转移到¹⁴N的培养基中复制n次，所得全部反义基因分子中含¹⁵N的比例为。

（3）如果指导番茄合成PG的mRNA的碱基序列是——AUCCAGGUC——，那么，PG反义基因的这段碱基序列是。

（4）番茄的花色表现为白色（只含白色素）和黄色（含黄色锦葵色素）一对相对性状，由两对等位基因（A和a，B和b）共同控制，显性基因A控制以白色素为前体物合成黄色锦葵色素的代谢过程，但当显性基因B存在时即抑制其表达（生化机制如下图所示）。据此回答：

①本图解说明基因是通过控制来控制生物性状的。

②开黄花的番茄植株的基因型是，开白花的纯种植株的基因型是。

③某育种单位欲利用开白花的纯种植株培育出能稳定遗传的黄色新品种，他们应该选择基因型为的两个品种进行杂交，得到F₁种子。

方案一：将F₁种子种下得F₁植株，F₁自交得F₂种子；F₂种子种下得F₂植株，在F₂植株中开黄花和白花之比为，选择开黄花的植株自交得F₃种子，F₃种子并不都符合育种要求，原因是F₃种子中黄色纯合只占，F₃植株开黄色的占。若要得到黄色纯合种子接下来应该怎样操作？。

方法二：将F₁种子种下得F₁植株，取F₁植株产生的，能够在最短的时间里培育出黄花纯种。

果实成熟到一定程度时，乙烯含量明显上升。研究表明：果实中乙烯含量的增加与呼吸速率上升的时间进程一致。某实验小组探究不同浓度的乙烯对果实呼吸作用的影响得到如甲图所示结果：

（1）实验表明：

①随乙烯浓度增大，呼吸峰出现的时间将_____________________________________；

②随乙烯浓度增大，呼吸峰的强度将_________________________________________。

（2）试利用上图实验装置设计实验验证实验小组的探究结果。

材料：未成熟的小番茄。

试剂：20%KOH、红墨水、蒸馏水、不同浓度的乙烯利

（实验提示：乙烯利溶液浸泡果实1分种，在细胞液的PH条件下能缓慢分解放出乙烯，具有与乙烯相同的生理效应；每隔一定时间利用装置测定一小时，计算呼吸速率）

步骤：

①________________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________。

（3）研究表明乙烯能增加果皮细胞透性，试推测乙烯促进果实成熟的原因。

_________________________________________________________________________。

请回答下列有关植物激素的问题。

(1)当棉花生长到一定高度后，棉农常常会摘掉其顶芽，目的是解除________________，促进侧芽发育成枝条，原理在于：____________________。在种植烟草(获取烟叶)时，为了避免植株长得太高，烟农往往会进行打顶，但又要避免腋芽的生长，请利用生长素作用原理，提供一条可行的措施： ______________________。

(2)番茄果实成熟过程中，乙烯释放量、果实色素积累及细胞壁松弛酶活性变化规律如图1。从该图可得出乙烯的生理作用是能促进______________________________________________________。

(3)赤霉素促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。有人进行了CaCl₂和赤霉素对某植物种子胚轴生长速率影响的实验，结果如图2所示。由图分析可知，一定浓度的CaCl₂溶液对细胞壁的伸展起________作用；加入赤霉素溶液的时间在图中的________(A点、B点、C点)。根据上述实验分析赤霉素促进茎伸长的可能原因是________________________________________________________________________

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