Question

番茄營養豐富，是人們喜愛的一種果蔬．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醛酸酶，該酶能破壞細胞壁，使蕃茄軟化，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．操作流程如圖并請回答問題：

（1）新品種番茄培育過程中的目的基因是

 

，受體細胞是

 

．過程①需要的工具酶有限制性核酸內切酶、

 

．
（2）可以利用

 

來篩選含有重組DNA的土壤農桿菌．
（3）在番茄新品種的培育過程中，將抗多聚半乳糖醛酸酶基因導入普通番茄細胞的方法叫做

 

．培養②③時需要在培養基中加入

 

來誘導細胞發生

 

，從而培育出轉基因番茄．
（4）從圖中可見，mRNA1和mRNA2的結合直接阻礙了遺傳信息的

 

過程，導致了

 

無法合成，最終使番茄獲得了抗軟化的性狀．多聚半乳糖醛酸酶基因與抗多聚半乳糖醛酸酶基因

 

（是/不是）等位基因．
（5）除了要對轉基因番茄進行分子檢測外，有時還需要進行

 

水平的鑒定．

Answer 1

考點：基因工程的應用

專題：

分析：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．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．②和③過程是植物組織培養，該過程需要加入植物激素來誘導細胞發生脫分化和再分化．目的基因檢測（從分子水平）①目的基因是否導入受體細胞（DNA分子雜交）；②目的基因是否轉錄（DNA-RNA分子雜交）；③目的基因是否翻譯出蛋白質（抗原抗體雜交）．鑒定：從個體水平鑒定是否抗蟲、抗病、抗逆等．

解答： 解：（1）根據題意和圖形看出，新品種番茄培育過程中的目的基因是：抗多聚半乳糖醛酸酶基因．從圖中可以看出，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．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）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）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．②和③過程是植物組織培養，在培養基中加入植物激素來誘導細胞發生脫分化和再分化，從而培育出轉基因番茄．
（4）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．多聚半乳糖醛酸酶基因與抗多聚半乳糖醛酸酶基因不是等位基因．
（5）除了要對轉基因番茄進行分子檢測外，有時還需要進行個體水平的鑒定，可以直接觀察轉基因番茄是不是具有抗軟化、保鮮時間長的優點．
故答案為：
（1）抗多聚半乳糖醛酸酶基因       土壤農桿菌和普通番茄細胞          DNA連接酶  
（2）重組質粒（重組DNA）上標記基因的表達
（3）農桿菌轉化法       植物激素       脫分化和再分化
（4）翻譯     多聚半乳糖醛酸酶       不是
（5）個體

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．