Question

回答有關(guān)“基因工程”方面的問題
番茄營(yíng)養(yǎng)豐富，是人們喜愛的一類果蔬．但普通番茄細(xì)胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制細(xì)胞產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶，該酶能破壞細(xì)胞壁，使番茄軟化，不耐貯藏．為滿足人們的生產(chǎn)生活需要，科學(xué)家們通過(guò)基因工程技術(shù)，培育出了抗軟化、保鮮時(shí)間長(zhǎng)的番茄新品種．操作流程如圖．請(qǐng)據(jù)圖回答．
（1）抗多聚半乳糖醛酸酶基因在該實(shí)驗(yàn)中是作為

 

基因．圖中通過(guò)過(guò)程①形成重組DNA，需要的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶和

 

．限制性內(nèi)切酶I的識(shí)別序列和切點(diǎn)是-G’GATCC-，請(qǐng)畫出農(nóng)桿菌質(zhì)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(nóng)桿菌時(shí)通常依據(jù)質(zhì)粒上的

 

的表達(dá)．
（3）從圖中可見，mRNA1和mRNA2的結(jié)合直接阻礙了多聚半乳糖醛酸酶合成時(shí)的

 

過(guò)程，最終使番茄獲得抗軟化的性狀．
（4）為促使圖中培養(yǎng)②過(guò)程的順利完成，通常需要在培養(yǎng)基中加入的調(diào)節(jié)物質(zhì)是

 

，比例為

 

；要快速繁殖轉(zhuǎn)基因抗軟化番茄植株，目前常用的生物學(xué)技術(shù)是

 

，這種技術(shù)可保留番茄植株抗軟化、保鮮時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)良性狀，其原因是

 

．
（5）為防止轉(zhuǎn)基因番茄通過(guò)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?qū)�入到番茄植物�?xì)胞的

 

（結(jié)構(gòu)）中．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：據(jù)圖分析，過(guò)程①表示構(gòu)建基因表達(dá)載體，該過(guò)程需要限制酶來(lái)切割以獲取目的基因，同時(shí)需要相同的限制酶切割運(yùn)載體以獲取與目的基因相同的黏性末端，再通過(guò)DNA連接酶連接目的基因和運(yùn)載體．②表示脫分化，③表示再分化，②和③過(guò)程是植物組織培養(yǎng)．

解答： 解：（1）根據(jù)題意和圖形看出，新品種番茄培育過(guò)程中抗多聚半乳糖醛酸酶基因?qū)儆谀康幕�因；受體細(xì)胞是土壤農(nóng)桿菌和普通番茄細(xì)胞．過(guò)程①表示構(gòu)建基因表達(dá)載體，需要限制酶和DNA連接酶．限制性內(nèi)切酶I的識(shí)別序列和切點(diǎn)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(biāo)記基因的作用是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)，因此篩選出含重組DNA的土壤農(nóng)桿菌時(shí)通常依據(jù)重組質(zhì)粒（重組DNA）上標(biāo)記基因的表達(dá)．
（3）根據(jù)圖形看出，mRNA1和mRNA2的結(jié)合直接阻礙了遺傳信息的翻譯過(guò)程，導(dǎo)致了多聚半乳糖醛酸酶無(wú)法合成，最終使番茄獲得了抗軟化的性狀．
（4）圖中②過(guò)程表示植物組織培養(yǎng)過(guò)程中的脫分化，通常需要在培養(yǎng)基中加入生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，比例為 1：1；采用植物組織培養(yǎng)可快速繁殖轉(zhuǎn)基因抗軟化番茄植株，可保留親本的優(yōu)良性狀，其原因是組織培養(yǎng)形成的試管苗屬于無(wú)性繁殖．
（5）花粉中含有精子，幾乎不含細(xì)胞質(zhì)，而受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)胞，所以科學(xué)家設(shè)法將目的基因整合到受體細(xì)胞的葉綠體和線粒體的基因組中后，就不會(huì)通過(guò)花粉轉(zhuǎn)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(biāo)記基因
（3）翻譯    
（4）生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素   1：1    植物組織培養(yǎng)   組織培養(yǎng)形成的試管苗屬于無(wú)性繁殖
（5）線粒體和葉綠體

點(diǎn)評(píng)：本題以圖展示了轉(zhuǎn)基因番茄的培育過(guò)程，考查了基因工程的應(yīng)用等相關(guān)知識(shí)．考查了學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解和掌握情況，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理科學(xué)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．