Question

3．番茄果實成熟過程中，某種酶（PG）開始合成并顯著增加，促使果實變紅變軟．但不利于長途運輸和長期保鮮．科學家利用反義RNA技術（見圖解），可有效解決此問題．該技術的核心是，從番茄體細胞中獲得指導PG合成的信使RNA，繼而以該信使RNA為模板人工合成反義基因并將之導入離體番茄體細胞，經組織培養獲得完整植株．新植株在果實發育過程中，反義基因經轉錄產生的反義RNA與細胞原有mRNA（靶mRNA）互補形成雙鏈RNA，阻止靶mRNA進一步翻譯形成PG，從而達到抑制果實成熟的目的．請結合圖解回答：

（1）反義基因像一般基因一樣是一段雙鏈的DNA分子，合成該分子的第一條鏈時，使用的模板是細胞質中的信使RNA，原料是四種脫氧（核糖）核苷酸，所用的酶是反（逆）轉錄酶．
（2）若要以完整雙鏈反義基因克隆成百上千的反義基因，常利用PCR技術來擴增．
（3）如果指導番茄合成PG的信使RNA的堿基序列是A-U-C-C-A-G-G-U-C-，那么，PG反義基因的這段堿基對序列是-T-A-G-G-T-C-C-A-G-
-A-T-C-C-A-G-G-T-C-．
（4）合成的反義基因在導入離體番茄體細胞之前，必須進行表達載體的構建，該表達載體的組成，除了反義基因外，還必須有啟動子、終止子以及標記基因等，啟動子位于基因的首端，它是RNA聚合酶酶識別和結合的部位．
（5）將人工合成的反義基因導入番茄葉肉細胞，最后達到抑制果實成熟，該生物發生了變異，這種可遺傳的變異屬于基因重組．在受體細胞中該基因指導合成的最終產物是反義RNA．

Answer 1

分析 1、RNA逆轉錄（RNA→DNA），則模板是RNA；產物是DNA；原料是含A、T、C、G的四種脫氧核苷酸；堿基互補配對原則：A-T、U-A、C-G、G-C；實例是某些致癌病毒、HIV等．
2、一個完整的基因表達載體包括：目的基因、啟動子、終止子、標記基因．
3、反義基因經轉錄產生的反義RNA與細胞原有mRNA（靶mRNA）互補形成雙鏈RNA，阻止靶mRNA進一步翻譯形成PG，從而達到抑制果實成熟的目的．

解答 解：（1）利用信使RNA為模板，合成DNA分子的過程屬于逆轉錄，原料是四種脫氧核苷酸，所用的酶是逆轉錄酶．
（2）聚合酶鏈式反應技術即PCR技術可實現DNA分子的體外快速擴增，所以要以完整雙鏈反義基因克隆成百上千的反義基因，常利用PCR技術來擴增．
（3）指導番茄合成PG的信使RNA的堿基序列是-A-U-C-C-A-G-G-U-C-，則根據堿基互補配對原則：A-T、U-A、C-G、G-C，則PG反義基因的這段堿基對序列是：
--T--A--G--G--T--C--C--A--G--
--A--T--C--C--A--G--G--T--C--．
（4）一個完整的基因表達載體包括：目的基因、啟動子、終止子、標記基因．啟動子位于基因的首端，它是RNA聚合酶識別和結合的部位，控制著轉錄的開始．
（5）將人工合成的反義基因導入番茄葉肉細胞，是將外源基因導入細胞內，屬于基因重組．反義基因導入番茄葉肉細胞后，指導合成的最終產物是反義RNA，其與細胞原有mRNA（靶mRNA）互補形成雙鏈RNA，阻止靶mRNA進一步翻譯形成PG，從而達到抑制果實成熟的目的．
故答案為：
（1）脫氧（核糖）核苷酸   反（逆）轉錄酶   
（2）PCR
（3）-T-A-G-G-T-C-C-A-G-
-A-T-C-C-A-G-G-T-C-
（4）標記基因  RNA聚合酶
（5）基因重組  反義RNA

點評 本題考查基因工程、逆轉錄的相關知識，意在考查學生的識圖能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．屬于中檔題．