Question

【題目】番茄的成熟、腐爛與乙烯基因表達有關。為了提高番茄的耐貯運性能，科研人員運用基因工程技術減緩乙烯的生成。

（1）以番茄_________的數據庫為基礎，找到乙烯生成相關的基因yx-1。采用_________技術可得到大量的yx-1基因，這個基因的表達需要_________等不可缺少的調控組件。

（2）如圖所示，CRISPR-Cas9是一種新型的基因組定點編輯系統，根據yx-1的序列設計sgRNA(向導RNA),該sgRNA的序列與yx-1基因部分互補配對誘導Cas9n蛋白結合于基因的特異性位點并切割，使yx-1基因發生堿基對的_________，導致基因突變。該過程中，sgRNA和Cas9n共同剪切DNA的作用類似于_________的作用。

（3）為了驗證靶向能力和編輯效率，可以選取番茄細胞用去_________除其細胞壁，得到__________，利用__________________技術培育成改良的番茄植株。

Answer 1

【答案】 cDNA 文庫 (或者功能基因組文庫） PCR 啟動子,終止子 缺失 限制酶 纖維素酶和果膠酶 原生質體 組織培養

【解析】試題分析：構建基因yx-1表達載體，使目的基因在受體細胞中穩定存在并且可以遺傳給下一代并表達和發揮作用，因此基因表達載體的組成應該包括基因yx-1+啟動子+終止子+標記基因。

（1）可以在cDNA 文庫中找到乙烯生成相關的基因yx-1，采用PCR技術可在體外大量擴增yx-1基因。基因表達載體包括啟動子、終止子、目的基因、標記基因，這個基因的表達需要啟動子,終止子等不可缺少的調控組件。

（2）由圖可知，該sgRNA的序列與yx-1基因部分互補配對誘導Cas9n蛋白結合于基因的特異性位點并切割，使得yx-1基因中的堿基序列缺失，從而導致基因突變，限制酶切割目的基因，因此sgRNA和Cas9n共同剪切DNA的作用類似于限制酶。

（3）植物細胞壁的成分為纖維素和果膠，因此可以用纖維素酶和果膠酶分解細胞壁，植植物細胞去掉細胞壁，得到的是原生質體，要讓一個細胞培育成改良的番茄植株，需要用到組織培養技術。