Question

6．多聚半乳糖醛酸酶（PG）能降解果胶使细胞壁破损．成熟的番茄果实中，PG合成显著增加，能使果实变红变软，但不利于保鲜．利用基因工程减少PG基因的表达，可延长果实保质期．科学家将PG基因反向接到Ti质粒上，导入番茄细胞中，得到转基因番茄，具体操作流程如图．据图回答下列问题：

（1）若已获取PG的mRNA，可通过逆转录法（反转录法）获取PG基因．重组质粒转移到大肠杆菌中的目的是大量复制目的基因（或克隆目的基因）．
（2）用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有卡那霉素的培养基进行筛选，理由是重组质粒中含卡那霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏．之后，还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中，观察细胞是否发生质壁分离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，且能与天然的PG基因转录的mRNA互补结合，因此可抑制PG基因的正常表达．若番茄果实的保质期延长，则可确定转基因番茄培育成功．
（4）将转入反向链接PG基因的番茄细胞培育成完整的植株，需要用植物组织培养技术；其中，愈伤组织经再分化（或细胞增殖与分化）形成完整植株，此过程除营养物质外还必须向培养基中添加植物激素．

Answer 1

分析 分析题图：图示是将将PG基因反向接到Ti质粒上，导入到番茄细胞中，得到转基因番茄的过程．反义RNA一般是指与编码链或有义链互补的DNA链编码的RNA，mRNA是由编码链或有义链编码的RNA，所以反义RNA和mRNA分子能互补结合呈双链RNA．由于核糖体不能翻译双链的RNA，所以反义RNA与mRNA特异性的互补结合抑制了翻译过程．

解答 解：（1）若已获取PG的mRNA，可通过逆转录法获取PG基．重组质粒转移到大肠杆菌中的目的是大量复制目的基因（或克隆目的基因）．
（2）由图可知，重组质粒中含卡那霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏，因此用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有卡那霉素的培养基进行筛选．之后，还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中，观察细胞是否发生质壁分离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，且能与天然的PG基因转录的mRNA互补结合，因此可抑制PG基因的正常表达．若番茄果实的保质期延长，则可确定转基因番茄培育成功．
（4）将转基因番茄细胞培育成完整的植株还需要采用植物组织培养技术；该技术包括脱分化和再分化两个步骤，其中愈伤组织经再分化形成完整植株．植物组织培养过程所需的培养基除了需要营养物质外，还需要添加植物激素（生长素和细胞分裂素）．
故答案为：
（1）逆转录法（反转录法）      大量复制目的基因（或克隆目的基因）
（2）卡那霉素      重组质粒中含卡那霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏     是否发生质壁分离
（3）天然的PG基因转录的mRNA      番茄果实的保质期延长
（4）植物组织培养    再分化（或细胞增殖与分化）    植物激素

点评 本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各步骤的相关细节；识记植物组织培养的过程，能结合所学的知识准确答题．