Question

【題目】醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，番茄紅素具有一定的抗癌效果，其合成、轉(zhuǎn)化途徑如圖一所示。由于普通番茄合成的番茄紅素易發(fā)生轉(zhuǎn)化，科學(xué)家設(shè)計了一種重組DNA（質(zhì)粒三）能表達(dá)出雙鏈RNA(發(fā)卡)，番茄細(xì)胞可以識別侵入的雙鏈RNA并將該雙鏈RNA及具有相同序列的單鏈RNA一起降解，提高了果實中番茄紅素的含量（圖二）。請分析回答下列問題：

（1）表達(dá)出“發(fā)卡”的DNA片段實際上是兩個反向連接的____________________基因，由于“發(fā)卡”阻止了其在細(xì)胞內(nèi)的________________（填“轉(zhuǎn)錄”或“翻譯” ）過程，所以提高了果實中番茄紅素的含量。

（2）為保證第二個目的基因片段反向連接，處理已開環(huán)質(zhì)粒所用的兩種限制酶是

_________和_______。

（3）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，培育成功的轉(zhuǎn)基因番茄植株對光能的利用能力有所下降，據(jù)圖一推測可能的原因是____________________________________________。為解決此問題，可以按照乳腺生物反應(yīng)器的原理，在此表達(dá)出“發(fā)卡”的DNA片段前面加入只在果實中發(fā)揮作用的_________________。

（4）去磷酸化是去掉黏性末端最外側(cè)游離的磷酸基團(tuán)。對已開環(huán)的質(zhì)粒二兩端去磷酸化的主要作用是阻止其_____________________，該DNA分子仍可以和目的基因連接，形成缺少____________個磷酸二酯鍵的重組質(zhì)粒，隨后在細(xì)胞中被修復(fù)。

Answer 1

【答案】 番茄紅素環(huán)化酶 翻譯 Eel BamH I 胡蘿卜素、葉黃素合成受阻，光反應(yīng)被抑制 啟動子 自身成環(huán)（自身環(huán)化） 2

【解析】（1）由于番茄紅素環(huán)化酶能催化番茄紅素轉(zhuǎn)化為胡蘿卜素，所以表達(dá)出“發(fā)卡”的DNA片段實際上是兩個反向連接的番茄紅素環(huán)化酶基因，由于“發(fā)卡”阻止了其在細(xì)胞內(nèi)的翻譯過程，所以提髙了果實中番茄紅素的含量。

（2）為保證第二個目的基因片段反向連接，處理已開環(huán)質(zhì)粒所用的兩種限制酶是Eel和BamH I，產(chǎn)生不同的黏性末端。

（3）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，培育成功的轉(zhuǎn)基因番茄植株對光能的利用能力有所下降，據(jù)圖一推測可能的原因是不能合成番茄紅素環(huán)化酶，從而不能催化番茄紅素轉(zhuǎn)化為胡蘿卜素，導(dǎo)致胡蘿卜素、葉黃素合成受阻，光反應(yīng)被抑制。為解決此問題，可以按照乳腺生物反應(yīng)器的原理，在此表達(dá)出“發(fā)卡”的DNA片段前面加入只在果實中發(fā)揮作用的啟動子。

（4）去磷酸化是去掉黏性末端最外側(cè)游離的磷酸基團(tuán)。對已開環(huán)的質(zhì)粒二兩墻去磷酸化的主要作用是阻止其自身環(huán)化,該DNA分子仍可以和目的基因連接，形成缺少2個磷酸二酯鍵的重組質(zhì)粒，隨后在細(xì)胞中被修復(fù)。