Question

【題目】ACC合成酶是番茄細胞合成乙烯的關鍵酶，而轉反義ACC合成酶基因番茄具有耐儲存、可運輸?shù)膬?yōu)點。下圖為反義ACC合成酶基因表達載體的結構示意圖，請據(jù)圖回答：

（1）提取ACC合成酶的mRNA時，宜選用成熟番茄的果實組織，原因是___________________。以mRNA為模板合成DNA所需原料是__________________。

（2）將圖中表達載體與農(nóng)桿菌菌液混合后，加入含有__________的培養(yǎng)基中，可篩選出轉化了反義ACC合成酶基因的農(nóng)桿菌。將ACC合成酶基因反向接在35S后構成反義ACC合成酶基因，在檢測反義ACC合成酶基因是否整合到番茄植株的染色體DNA上時，_______(填“能”或“不能”)用放射性物質標記的ACC合成酶基因片段做探針進行檢測，理由是_____________________。

（3）圖中35S為特異啟動子，推測35S應在番茄植株的________(填器官）中啟動轉錄過程。反義ACC合成酶基因轉錄啟動后，檢測發(fā)現(xiàn)番茄果實中乙烯含量顯著降低，推測反義ACC合成酶基因的作用機理可能是______________。

Answer 1

【答案】乙烯具有促進果實成熟的作用，ACC合成酶是番茄細胞合成乙烯的關鍵酶，因此成熟果實細胞內ACC合成酶基因轉錄產(chǎn)生的mRNA含量高 dNTP（dATP、dTTP、dGTP、dCTP或四種脫氧核苷酸） 卡那霉素 不能 番茄細胞內存在ACC合成酶基因，能與ACC合成酶基因探針發(fā)生分子雜交 果實 反義ACC合成酶基因轉錄產(chǎn)生的mRNA可與ACC合成酶基因轉錄產(chǎn)生的mRNA堿基互補配對結合，ACC合成酶的合成受阻，導致乙烯的產(chǎn)生量下降

【解析】

基因工程技術的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。（3）將目的基因導入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法。（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）乙烯具有促進果實成熟的作用，提取ACC合成酶的mRNA時，宜選用成熟番茄的果實組織，原因是細胞內ACC合成酶基因的mRNA含量高。以mRNA為模板合成DNA是逆轉錄過程，所需的酶是逆轉錄酶，原料是四種游離的脫氧核苷酸。
（2）重組質粒中卡那霉素抗性基因作為標記基因，表達載體與農(nóng)桿菌菌液混合后，加入含有卡那霉素的培養(yǎng)基中，可篩選出轉化了反義ACC合成酶基因的農(nóng)桿菌。番茄細胞內本來存在ACC合成酶基因，能與ACC合成酶基因探針發(fā)生分子雜交，所以在檢測反義ACC合成酶基因是否整合到番茄植株的染色體DNA上時，不能用放射性物質標記的ACC合成酶基因片段做探針進行檢測。
（3）35S為特異啟動子，推測35S應在番茄的果實組織中啟動轉錄過程。轉錄啟動后，檢測發(fā)現(xiàn)番茄果實中乙烯含量顯著降低，推測反義ACC合成酶基因的作用機理可能是反義ACC合成酶基因轉錄產(chǎn)生的mRNA可與ACC合成酶基因轉錄出的mRNA結合，使ACC合成酶的合成量下降，導致乙烯的產(chǎn)生量下降。