Question

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，通过加热去除模板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．反义基因与细胞原有基因在结构上的主要区别在于

 

．若要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因，最有效也是最常用的方法是进行

 

扩增．
（3）将人工合成的反义基因作为目的基因导入番茄叶肉细胞原生质体的运输工具是

 

，在受体细胞中该基因指导合成的最终产物是

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

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、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）以该信使RNA为模板人工合成反义基因，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）基因在转录过程中，真核生物的基因中只有编码区的外显子编码蛋白质，因此mRNA是由外显子转录而来的．因此由信使RNA为模板人工合成反义基因中不含非编码区和内含子．通过聚合酶链式反应技术即PCR技术可实现DNA分子的体外快速扩增，所以要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因，常利用PCR技术来扩增．
（5）基因工程的运输工具是运载体，基因工程中常利用质粒将目的基因导入番茄叶肉细胞原生质体．由题中“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”可知，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）不具有非编码区和内含子   PCR
（3）质粒（或病毒）   （反义）RNA

点评：本题考查了逆转录过程、基因的结构以及基因工程的相关知识，难度适中，要求考生具有一定的识图分析题干的能力；识记逆转录过程中的条件，包括酶、模板、原料等；识记真核生物基因的结构，明确mRNA是由基因中外显子转录而来的，在结合所学知识进行答题．