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）互补形或双链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）若要将人工合成的完整反义基因克隆出成百上千的反义基因，可用

 

（写出中文名称）技术实现体外快速扩增．
（2）假设PCR反应中的初始只有一个DNA作为模板，n轮循环的产物中含有模板DNA链的DNA分子有

 

个、含有人工合成的DNA引物的DNA分子有

 

个．若DNA分子中共含900个碱基对，碱基数量满足：

A+T

G+C

=

1

2

，经5次循环，至少需要向试管中加入

 

个腺嘌呤脱氧核苷酸（不考虑引物所对应的片段）．
（3）PCR反应中所用到的酶是

 

，其具有

 

的特性．
（4）普通番茄细胞导入目的基因后，先要接种到诱导培养基上培养，脱分化后得到

 

，再转接到分化培养基上，诱导出试管苗，然后进一步培养成正常植株．

Answer 1

考点：PCR技术的基本操作和应用,植物培养的条件及过程

专题：

分析：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术．采用PCR技术扩增DNA的过程中，DNA数目以指数的方式扩增，即约2ⁿ．植物组织培养技术的原理是细胞的全能性，包括脱分化和再分化两个重要的步骤．

解答： 解：（1）PCR全称为聚合酶链式反应．
（2）DNA复制方式是半保留复制，所以PCR反应中的初始只有一个DNA作为模板，n轮循环的产物中含有模板DNA链的DNA分子有2个，含有人工合成的DNA引物的DNA分子有2ⁿ个．若DNA分子中共含900个碱基对，碱基数量满足：

A+T

G+C

=

1

2

，则A+T=900×2×

1

3

=600，即A=T=300．经5次循环，至少需要向试管中加入腺嘌呤脱氧核苷酸数目为（2⁵-1）×300=9300个．
（3）PCR反应是在高温下进行的，该过程中所用到的酶是Taq酶，具有耐高温的特性．
（4）将导入目的基因的普通番茄细胞培养成转基因植株，需要采用植物组织培养技术，包括脱分化和再分化两个重要的过程，而脱分化后得到的是愈伤组织，将愈伤组织再转接到分化培养基上，诱导出试管苗，然后进一步培养成正常植株．
故答案为：
（1）多聚酶链式反应
（2）2      2ⁿ    9300
（3）Taq酶     耐高温
（4）愈伤组织

点评：本题综合考查PCR技术的原理和应用、DNA半保留复制、植物组织培养，要求考生识记PCR的中文名称及条件；掌握DNA半保留复制特点，能根据该特点进行相关的计算；熟记植物组织培养的过程，再结合所学的知识答题．