Question

20．普通番茄細胞中含有多聚半乳糖醛酸酶（簡稱PG）基因，控制細胞產(chǎn)生PG，該酶能破壞細胞壁，使番茄軟化，不耐貯藏．科學家將抗PG基因?qū)�入番茄細胞，培育出了抗軟化、保鮮時間長的轉(zhuǎn)基因番茄．請運用所學知識回答下列問題：
（1）該實驗中的目的基因是抗PG基因．若實驗操作中所用的目的基因既含有內(nèi)含子也含有啟動子，則該基因取自基因組文庫．基因工程操作的核心步驟是基因表達載體的構(gòu)建．
（2）將含有目的基因的番茄細胞培養(yǎng)為番茄植株需借助植物組織培養(yǎng)技術(shù)，由細胞產(chǎn)生愈傷組織的過程稱為脫分化．
（3）抗PG基因是PG基因的反義基因，推測轉(zhuǎn)基因番茄抗軟化、保鮮時間長的原因為：抗PG基因產(chǎn)生的mRNA與PG基因產(chǎn)生的mRNA互補，形成了雙鏈RNA，阻斷了基因表達的翻譯過程，因此番茄細胞就不能產(chǎn)生PG（多聚半乳糖醛酸酶）．
（4）運載體Ti質(zhì)粒中含有T-DNA（可轉(zhuǎn)移的DNA）序列，可以將目的基因整合到宿主細胞的染色體上．若將得到的二倍體轉(zhuǎn)基因番茄植株自交，F(xiàn)₁中抗軟化與不抗軟化的植株數(shù)量比為3：1，則可推測目的基因整合到了A．
A．一對同源染色體的一條上          B．一對同源染色體的兩條上
C．兩條非同源染色體上              D．線粒體中的DNA上．

Answer 1

分析 1、基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲取；②基因表達載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)�入受體細胞；④目的基因的檢測與鑒定．
2、基因工程的工具有：限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和運載體．
3、基因表達載體的組成包括：目的基因、啟動子、終止子、標記基因．
4、目的基因?qū)�入植物細胞的最常用方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)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．

解答 解：（1）該實驗中的目的基因是抗PG基因．基因文庫包括基因組文庫和部分基因文庫，其中部分基因文庫不含內(nèi)含子和啟動子，因此若實驗操作中所用的目的基因既含有內(nèi)含子也含有啟動子，則該基因取自基因組文庫．基因工程操作的核心步驟是基因表達載體的構(gòu)建．
（2）將含有目的基因的番茄細胞培養(yǎng)為番茄植株需借助植物組織培養(yǎng)技術(shù)，由細胞產(chǎn)生愈傷組織的過程稱為脫分化．
（3）二倍體轉(zhuǎn)基因番茄植株自交，F(xiàn)₁中出現(xiàn)了性狀分離現(xiàn)象，并比例為抗軟化植株：不抗軟化的植株=3：1，遵循基因分離定律現(xiàn)象，說明目的基因整合到了一對同源染色體的一條上．故選：A．
故答案為：
（1）抗PG基因基因組     基因表達載體的構(gòu)建
（2）植物組織培養(yǎng)脫分化
（3）mRNA  雙鏈RNA      翻譯  PG（多聚半乳糖醛酸酶）
（4）T-DNA（可轉(zhuǎn)移的DNA）     A

點評 本題考查基因工程的相關(guān)知識，題目中考查的要點較多，設(shè)計到多方面的知識，要求學生對生物學知識掌握得比較全面．基因工程是考查的重點知識，與細胞工程、胚胎工程等現(xiàn)代生物技術(shù)都有一定聯(lián)系．復(fù)習時可以建立知識框架，幫助記憶和理解．