Question

【題目】ACC合成酶是番茄細(xì)胞合成乙烯的關(guān)鍵酶，而轉(zhuǎn)反義ACC合成酶基因番茄具有耐儲(chǔ)存、可運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。下圖為反義ACC合成酶基因表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：

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

（2）將圖中表達(dá)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(zhuǎn)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(gòu)成反義ACC合成酶基因，在檢測(cè)反義ACC合成酶基因是否整合到番茄植株的染色體DNA上時(shí)，_______(填“能”或“不能”)用放射性物質(zhì)標(biāo)記的ACC合成酶基因片段做探針進(jìn)行檢測(cè)，理由是_____________________。

（3）圖中35S為特異啟動(dòng)子，推測(cè)35S應(yīng)在番茄植株的________(填器官）中啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程。反義ACC合成酶基因轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)后，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)番茄果實(shí)中乙烯含量顯著降低，推測(cè)反義ACC合成酶基因的作用機(jī)理可能是______________。

Answer 1

【答案】乙烯具有促進(jìn)果實(shí)成熟的作用，ACC合成酶是番茄細(xì)胞合成乙烯的關(guān)鍵酶，因此成熟果實(shí)細(xì)胞內(nèi)ACC合成酶基因轉(zhuǎn)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(xì)胞內(nèi)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(shí) 反義ACC合成酶基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA可與ACC合成酶基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合，ACC合成酶的合成受阻，導(dǎo)致乙烯的產(chǎn)生量下降

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟：（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）乙烯具有促進(jìn)果實(shí)成熟的作用，提取ACC合成酶的mRNA時(shí)，宜選用成熟番茄的果實(shí)組織，原因是細(xì)胞內(nèi)ACC合成酶基因的mRNA含量高。以mRNA為模板合成DNA是逆轉(zhuǎn)錄過(guò)程，所需的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，原料是四種游離的脫氧核苷酸。
（2）重組質(zhì)粒中卡那霉素抗性基因作為標(biāo)記基因，表達(dá)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(zhuǎn)化了反義ACC合成酶基因的農(nóng)桿菌。番茄細(xì)胞內(nèi)本來(lái)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(cè)反義ACC合成酶基因是否整合到番茄植株的染色體DNA上時(shí)，不能用放射性物質(zhì)標(biāo)記的ACC合成酶基因片段做探針進(jìn)行檢測(cè)。
（3）35S為特異啟動(dòng)子，推測(cè)35S應(yīng)在番茄的果實(shí)組織中啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程。轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)后，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)番茄果實(shí)中乙烯含量顯著降低，推測(cè)反義ACC合成酶基因的作用機(jī)理可能是反義ACC合成酶基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA可與ACC合成酶基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA結(jié)合，使ACC合成酶的合成量下降，導(dǎo)致乙烯的產(chǎn)生量下降。