Question

回答有關“基因工程”方面的問題
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）抗多聚半乳糖醛酸酶基因在該實驗中是作為

 

基因．圖中通過過程①形成重組DNA，需要的工具酶有限制性核酸內切酶和

 

．限制性內切酶I的識別序列和切點是-G’GATCC-，請畫出農桿菌質粒被限制酶I切割所形成的DNA片段末端堿基序列

 

．
（2）在篩選出含重組DNA的土壤農桿菌時通常依據質粒上的

 

的表達．
（3）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

 

過程，最終使番茄獲得抗軟化的性狀．
（4）為促使圖中培養②過程的順利完成，通常需要在培養基中加入的調節物質是

 

，比例為

 

；要快速繁殖轉基因抗軟化番茄植株，目前常用的生物學技術是

 

，這種技術可保留番茄植株抗軟化、保鮮時間長的優良性狀，其原因是

 

．
（5）為防止轉基因番茄通過花粉將抗多聚半乳糖醛酸酶基因傳播給其它植物而造成基因污染，可將抗多聚半乳糖醛酸酶基因導入到番茄植物細胞的

 

（結構）中．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術

專題：

分析：據圖分析，過程①表示構建基因表達載體，該過程需要限制酶來切割以獲取目的基因，同時需要相同的限制酶切割運載體以獲取與目的基因相同的黏性末端，再通過DNA連接酶連接目的基因和運載體．②表示脫分化，③表示再分化，②和③過程是植物組織培養．

解答： 解：（1）根據題意和圖形看出，新品種番茄培育過程中抗多聚半乳糖醛酸酶基因屬于目的基因；受體細胞是土壤農桿菌和普通番茄細胞．過程①表示構建基因表達載體，需要限制酶和DNA連接酶．限制性內切酶I的識別序列和切點是-G’GATCC-，切割所形成的DNA片段末端堿基序列
-G        或者 GATCC-
-CCTAG             G-．
（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重組質粒（重組DNA）上標記基因的表達．
（3）根據圖形看出，mRNA1和mRNA2的結合直接阻礙了遺傳信息的翻譯過程，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．
（4）圖中②過程表示植物組織培養過程中的脫分化，通常需要在培養基中加入生長素和細胞分裂素，比例為 1：1；采用植物組織培養可快速繁殖轉基因抗軟化番茄植株，可保留親本的優良性狀，其原因是組織培養形成的試管苗屬于無性繁殖．
（5）花粉中含有精子，幾乎不含細胞質，而受精卵中的細胞質幾乎全部來自卵細胞，所以科學家設法將目的基因整合到受體細胞的葉綠體和線粒體的基因組中后，就不會通過花粉轉移到自然界中的其他植物．
故答案為：
（1）目的基因       DNA連接酶  
-G        或者 GATCC-
-CCTAG             G-
（2）標記基因
（3）翻譯    
（4）生長素和細胞分裂素   1：1    植物組織培養   組織培養形成的試管苗屬于無性繁殖
（5）線粒體和葉綠體

點評：本題以圖展示了轉基因番茄的培育過程，考查了基因工程的應用等相關知識．考查了學生對相關知識的理解和掌握情況，培養學生搜集和處理科學信息的能力，思維能力，分析和解決問題的能力，具有一定的難度．