Question

3．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，請回答：

（1）過程①需要的工具酶有限制性核酸內切酶和DNA連接酶．
（2）在構建基因表達載體時，重組DNA中除插入目的基因外，還需要有啟動子、終止子以及標記基因，其作用是便于篩選出導入了重組質粒的受體細胞．
（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是農桿菌轉化法．
（4）從圖中可見，mRNAl和mRNA2的結合直接導致了多聚半乳糖醛酸酶無法合成，最終使番茄獲得了抗軟化的性狀．
（5）普通番茄細胞導入目的基因后，經③過程形成愈傷組織，然后誘導出試管苗，進一步培養成正常植株，在這個過程中用到的激素是生長素細胞分裂素．
（6）在以上細胞工程中，涉及到的基本原理是植物細胞的全能性．

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是將目的基因導入受體細胞；③、④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③是脫分化過程、④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．
（2）在構建基因表達載體時，重組DNA中除插入目的基因外，還需要有啟動子、終止子以及標記基因，其作用是便于篩選出導入了重組質粒的受體細胞．
（3）據圖分析，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為農桿菌轉化法．
（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）③是脫分化過程形成愈傷組織、④是再分化過程形成轉基因植株，決定植物脫分化和再分化的關鍵因素是植物激素的種類和比例，特別是生長素和細胞分裂素的協同作用在組織培養過程中非常重要．
（6）在植物組織培養過程中，涉及到的基本原理是植物體細胞具有全能性．
故答案為：
（1）限制性核酸內切酶和DNA連接酶       
（2）標記基因    便于篩選出導入了重組質粒的受體細胞
（3）農桿菌轉化法            
（4）多聚半乳糖醛酸酶
（5）愈傷組織    生長素細胞分裂素
（6）植物體細胞具有全能性

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．