Question

19．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，原料是四种脱氧核苷酸，所用的酶是逆转录酶．
（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，所用复制方式为半保留复制．
（3）如果指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是一A-U-C-C-A-G-G-U-C-，那么，PG反义基因的这段碱基对序列是--T--A--G--G--T--C--C--A--G--
--A--T--C--C--A--G--G--T--C--
（4）将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞原生质体的运输工具是质粒（或运载体、病毒）；该目的基因与运输工具相结合需要使用的酶有限制性内切酶和DNA连接酶；在受体细胞中该基因指导合成的最终产物是（反义）RNA．

Answer 1

分析 1、RNA逆转录（RNA→DNA），则模板是RNA；产物是DNA；原料是含A、T、C、G的四种脱氧核苷酸；碱基互补配对原则：A-T、U-A、C-G、G-C；实例是某些致癌病毒、HIV等．
2、一个完整的基因表达载体包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因．
3、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．

解答 解：（1）利用信使RNA为模板，合成DNA分子的过程属于逆转录，原料是四种脱氧核苷酸，所用的酶是逆转录酶．
（2）若要以完整双链反义基因苋隆成百上千的反义基因，需要进行半保留复制．
（3）指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是-A-U-C-C-A-G-G-U-C-，则根据碱基互补配对原则：A-T、U-A、C-G、G-C，则PG反义基因的这段碱基对序列是：
--T--A--G--G--T--C--C--A--G--
--A--T--C--C--A--G--G--T--C--．
（4）基因工程中的运输工具是质粒（或运载体、病毒），工具酶是限制酶和DNA连接酶；在受体细胞中该基因指导合成的最终产物是（反义）RNA．
故答案为：
（1）脱氧核苷酸；逆转录酶 
（2）半保留复制
（3）（提示：基因是双链结构）
-T-A-G-G-T-C-C-A-G-
一A-T-C-C-A-G-G-T-C-
（4）质粒（或运载体、病毒）   限制性内切酶和DNA连接酶   （反义）RNA

点评 本题考查基因工程、逆转录的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．属于中档题．