Question

18．番茄營養豐富，是人們喜愛的一類果蔬．但普通番茄細胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制細胞產生多聚半乳糖醛酸酶，該酶能破壞細胞壁，使番茄軟化，不耐貯藏．為滿足人們的生產生活需要，科學家們通過基因工程技術，培育出了抗軟化、保鮮時間長的番茄新品種．操作流程如圖．請據圖回答．

（1）過程①需要的工具酶有限制酶、DNA連接酶．過程①是基因工程的操作程序的第二步構建基因表達載體．重組質粒上要有啟動子因為它是RNA聚合酶識別和結合的位點，有了它能驅動基因轉錄出mRNA．
（2）在篩選出含重組DNA的土壤農桿菌時通常依據質粒上的標記基因的表達．
（3）在番茄新品種的培育過程中，將目的基因導入受體細胞的方法叫做農桿菌轉化法．如果要將目的基因導入動物細胞用顯微注射技術技術．
（4）從圖中可見，mRNA1和mRNA2的結合直接阻礙了多聚半乳糖醛酸酶合成時的翻譯過程，最終使番茄獲得抗軟化的性狀．
（5）為促使圖中培養②、③過程的順利完成，通常需要在培養基中加入的調節物質是生長素和細胞分裂素．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：①是基因表達載體的構建過程，需要用限制酶和DNA連接酶；②、③是將受體細胞培養形成轉基因植株，需采用植物組織培養技術，其中②是脫分化過程、③是再分化過程，這兩個過程都需要植物激素（生長素和細胞分裂素）的調節．由左下圖可知：mRNA1和mRNA2的結合直接阻礙了多聚半乳糖醛酸酶合成時的翻譯過程，最終使番茄獲得抗軟化的性狀．

解答 解：（1）構建基因表達載體時，需要用到同一種的限制性內切酶處理含有目的基因的外源DNA分子和運載體，以形成相同的黏性末端，再用DNA連接酶將目的基因和載體連接構成重組質粒．重組質粒上的啟動子是RNA聚合酶識別和結合的位點，有了它能驅動基因轉錄出mRNA．
（2）標記基因的作用是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來，因此篩選出含重組DNA的土壤農桿菌時通常依據質粒上標記基因的表達．
（3）番茄是雙子葉植物，將目的基因導入植物細胞采用最多的方法是農桿菌轉化法．如果要將目的基因導入動物細胞用顯微注射技術．
（4）根據圖形可知，mRNA1和mRNA2的結合直接阻礙了多聚半乳糖醛酸酶合成時的翻譯過程．
（5）②和③過程分別是植物組織培養中的脫分化和再分化．通常需要在培養基中加入植物生長調節劑，即生長素和細胞分裂素，保證②、③過程的順利完成．
故答案為：
（1）限制酶、DNA連接酶    構建基因表達載體  RNA聚合
（2）標記基因 
（3）農桿菌轉化法     顯微注射
（4）翻譯
（5）生長素和細胞分裂素

點評 本題結合抗軟化番茄的培育過程示意圖，考查基因工程的相關知識，意在考查考生的識圖能力和從圖中提取有效信息的能力；能理解所學知識要點，把握知識間內在聯系的能力；能運用所學知識，解決生物學問題的能力．