Question

回答有關生物工程的問題．
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

 

．
（2）由于含

 

的土壤農桿菌成功導入普通番茄細胞的頻率低，所以在轉化后通常需要進行

 

操作．
（3）圖示中，目的基因導入普通番茄細胞后，是否可以穩定維持和表達其遺傳特性，可以通過

 

來確定．導入目的基因的植物細胞一般需要通過

 

的方法，培育成能表現新性狀的植株．圖示中培養②、培養③就是該過程中的

 

步驟．
（4）從圖中可見，mRNA₁和mRNA₂的結合直接導致了

 

無法合成，最終使番茄獲得了抗軟化的性狀．
（5）上述轉基因番茄會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，原因是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術

專題：

分析：分析題圖：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）圖中①是基因表達載體的構建過程，該過程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）含重組DNA的土壤農桿菌成功導入普通番茄細胞的頻率低，所以在轉化后通常需要根據標記基因進行篩選．
（3）目的基因導入普通番茄細胞后，是否可以穩定維持和表達其遺傳特性，可以通過檢測目的基因是否翻譯蛋白質來確定．將目的基因導入植物細胞常采用農桿菌轉化法．圖中將番茄細胞培育成轉基因番茄還需采用植物組織培養技術，該技術包括脫分化和再分化兩個過程，因此圖中②是脫分化過程，③是再分化過程．
（4）從圖中可見，mRNA₁和mRNA₂的結合直接阻礙了翻譯過程，使多聚半乳糖醛酸酶無法合成，最終使番茄獲得抗軟化的性狀．
（5）由于導入的抗多聚半乳糖醛酸酶基因位于染色體上，轉基因番茄產生的花粉細胞中可能含有該基因，上述轉基因番茄會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．
故答案為：
（1）限制酶和DNA連接酶　
（2）重組DNA   篩選
（3）檢測目的基因是否翻譯蛋白質     農桿菌轉化法   脫分化和再分化　
（4）多聚半乳糖醛酸酶　
（5）導入的抗多聚半乳糖醛酸酶基因位于染色體上，轉基因番茄產生的花粉細胞中可能含有該基因，通過花粉會污染其它生物

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、植物組織培養、遺傳信息的轉錄和翻譯、轉基因生物安全性問題，要求考生識記基因工程的工具及操作步驟，能準確判斷圖中各過程的名稱；識記植物組織培養過程；識記遺傳信息的轉錄和翻譯過程．