Question

7．普通番茄細胞中含多聚半乳糖醛酸酶基因（用A表示），控制細胞產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶，該酶能破壞細胞壁，使番茄易軟化，不耐儲藏．抗多聚半乳糖醛酸酶基因可以使番茄不再產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶，從而使番茄長時間抗軟化，容易儲存和運輸．如圖是通過基因工程培育抗軟化耐儲藏番茄的過程及原理．請分析回答下列問題：

（1）普通番茄（AA）也可以通過誘變育種的方法，最終獲得基因型為aa（不能合成多聚半乳糖醛酸酶）的抗軟化．耐儲存的番茄．
（2）利用基因工程將目的基因?qū)�入植物細胞，目前采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該方法中用到的目的基因載體是Ti質(zhì)粒，目的基因需插入到該基因載體的T-DNA上．
（3）將抗多聚半乳糖醛酸酶基因?qū)�入番茄細胞所需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶．
（4）圖1中獲得導入抗多聚半乳糖醛酸酶基因的番茄細胞，需要經(jīng)過植物組織培養(yǎng)技術獲得轉(zhuǎn)基因番茄，這個過程需要在無菌和人工控制條件下進行，細胞先經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再形成叢芽和根．
（5）根據(jù)圖2分析抗多聚半乳糖醛酸酶基因能使番茄抗軟化的原理是兩個基因分別轉(zhuǎn)錄出的mRNA結(jié)合形成雙鏈RNA，從而阻斷了多聚半乳糖醛酸酶基因的表達過程．

Answer 1

分析 1、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（約80%的轉(zhuǎn)基因植物都是用這種方法獲得的）
①農(nóng)桿菌特點：易感染雙子葉植物和裸子植物，對單子葉植物沒有感染力；Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細胞，并整合到受體細胞的染色體上．
②轉(zhuǎn)化：目的基因插人Ti質(zhì)粒的T-DNA上 農(nóng)桿菌→導入植物細胞→目的基因整合到植物細胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達．
2、植物組織培養(yǎng)技術：外植體$\stackrel{脫分化}{→}$愈傷組織$\stackrel{再分化}{→}$形成叢芽和根→完整植株．

解答 解：（1）要想利用普通番茄（AA）獲得基因型為aa的抗軟化、耐儲存的番茄，也可以采取誘變育種的方法，使A基因突變成a基因，從而獲得所需要的品種．
（2）目的基因?qū)�入植物細胞最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒是目的基因表達載體；Ti質(zhì)粒上的一段T-DNA能轉(zhuǎn)移到受體細胞的染色體DNA上，因此目的基因必須插入T-DNA中．
（3）基因工程的工具酶有限制酶和DNA連接酶．
（4）由一個植物體細胞得到一個植物個體，必須采用植物組織培養(yǎng)技術；植物組織培養(yǎng)技術需要在無菌條件下進行；先經(jīng)過脫分化形成愈傷組織，再經(jīng)過再分化形成叢芽和根．
（5）從圖2可以看出多聚半乳糖醛酸酶基因和抗多聚半乳糖醛酸酶基因轉(zhuǎn)錄出來的mRNA能夠互補配對形成雙鏈RNA，從而阻斷了多聚半乳糖醛酸酶基因的表達過程（翻譯過程）．
故答案為：
（1）誘變  
（2）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法   Ti質(zhì)粒  T-DNA
（3）限制酶和DNA連接酶
（4）植物組織培養(yǎng)    無菌和人工控制    愈傷組織
（5）結(jié)合形成雙鏈RNA      多聚半乳糖醛酸酶基因的表達

點評 本題考查了誘變育種和基因工程的相關知識，難度不大，要求考生能夠識記農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因工程的操作工具等；掌握植物組織培養(yǎng)技術的過程；明確該基因工程的機理等．