Question

【题目】ACC合成酶是番茄细胞合成乙烯的关键酶，而转反义ACC合成酶基因番茄具有耐储存、可运输的优点。下图为反义ACC合成酶基因表达载体的结构示意图，请据图回答：

（1）提取ACC合成酶的mRNA时，宜选用成熟番茄的果实组织，原因是___________________。以mRNA为模板合成DNA所需原料是__________________。

（2）将图中表达载体与农杆菌菌液混合后，加入含有__________的培养基中，可筛选出转化了反义ACC合成酶基因的农杆菌。将ACC合成酶基因反向接在35S后构成反义ACC合成酶基因，在检测反义ACC合成酶基因是否整合到番茄植株的染色体DNA上时，_______(填“能”或“不能”)用放射性物质标记的ACC合成酶基因片段做探针进行检测，理由是_____________________。

（3）图中35S为特异启动子，推测35S应在番茄植株的________(填器官）中启动转录过程。反义ACC合成酶基因转录启动后，检测发现番茄果实中乙烯含量显著降低，推测反义ACC合成酶基因的作用机理可能是______________。

Answer 1

【答案】乙烯具有促进果实成熟的作用，ACC合成酶是番茄细胞合成乙烯的关键酶，因此成熟果实细胞内ACC合成酶基因转录产生的mRNA含量高 dNTP（dATP、dTTP、dGTP、dCTP或四种脱氧核苷酸） 卡那霉素 不能 番茄细胞内存在ACC合成酶基因，能与ACC合成酶基因探针发生分子杂交 果实 反义ACC合成酶基因转录产生的mRNA可与ACC合成酶基因转录产生的mRNA碱基互补配对结合，ACC合成酶的合成受阻，导致乙烯的产生量下降

【解析】

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。

（1）乙烯具有促进果实成熟的作用，提取ACC合成酶的mRNA时，宜选用成熟番茄的果实组织，原因是细胞内ACC合成酶基因的mRNA含量高。以mRNA为模板合成DNA是逆转录过程，所需的酶是逆转录酶，原料是四种游离的脱氧核苷酸。
（2）重组质粒中卡那霉素抗性基因作为标记基因，表达载体与农杆菌菌液混合后，加入含有卡那霉素的培养基中，可筛选出转化了反义ACC合成酶基因的农杆菌。番茄细胞内本来存在ACC合成酶基因，能与ACC合成酶基因探针发生分子杂交，所以在检测反义ACC合成酶基因是否整合到番茄植株的染色体DNA上时，不能用放射性物质标记的ACC合成酶基因片段做探针进行检测。
（3）35S为特异启动子，推测35S应在番茄的果实组织中启动转录过程。转录启动后，检测发现番茄果实中乙烯含量显著降低，推测反义ACC合成酶基因的作用机理可能是反义ACC合成酶基因转录产生的mRNA可与ACC合成酶基因转录出的mRNA结合，使ACC合成酶的合成量下降，导致乙烯的产生量下降。