Question

12．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． 利用第基因工程减少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，可通过逆转录获取PG基因．
（2）改造过程需要用到的工具有限制酶、DNA连接酶和质粒，若得到的目的基因两侧需人工合成BamHⅠ黏性末端，己知BamHⅠ的识别序列如下图甲所示，请在答题纸上图乙相应位置画出目的基因两侧的黏性末端．

（3）在该基因上游加结构A可确保基因的反义转录，结构A上应具有RNA聚合酶酶结合位点，在该番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的方法叫做农杆菌转化法．
（4）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．
（5）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，该技术操作过程中除营养物质外还必须向培养基中添加植物激素．
（6）若转基因番茄的保质期比非转基因番茄长（填“长”或“短”），则可确定转基因番茄成功．

Answer 1

分析 基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．

解答 解：（1）以RNA为模板合成DNA的过程为逆转录，所以若已获取PG的mRNA，可通过逆转录法获取PG基因．
（2）基因工程中改造过程需要用到的工具有限制酶、DNA连接酶和质粒，若得到的目的基因两侧需人工合成BamHⅠ黏性末端，根据BamHⅠ的识别序列，可知目的基因两侧的黏性末端为：

（3）基因转录的产物是mRNA，在转录时需要RNA聚合酶．在该基因上游加结构A可确保基因的反义转录，结构A上应具有RNA聚合酶结合位点，在该番茄新品种的培育过程中，常用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞．
（4）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．
（5）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，该技术操作过程中除营养物质外还必须向培养基中添加植物激素即生长素和细胞分裂素．
（6）若转基因番茄的保质期比非转基因番茄长，则可确定转基因番茄成功．
故答案为：
（1）逆转录（或cDNA文库）
（2）限制酶、DNA连接酶和质粒
   
（3）RNA聚合      农杆菌转化法
（4）卡那霉素        是否发生质壁分离
（5）植物组织培养    植物激素      
（6）长

点评 本题结合转基因番茄形成的流程图，考查基因工程、植物组织培养等知识，要求考生掌基因工程的原理和具体操作步骤，认真分析转基因番茄形成的流程图，理解转基因番茄的保质期时间长的原因；识记植物组织培养的过程及应用，能结合图中信息准确答题．