Question

【題目】番茄營(yíng)養(yǎng)豐富，是人們喜愛(ài)的一-類(lèi)果蔬。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�？茖W(xué)家通過(guò)基因工程將- -種抗多聚半乳糖醛酸酶基因?qū)�人番茄�?xì)胞，獲得了抗軟化番茄。下圖是通過(guò)基因工程培育抗軟化耐儲(chǔ)藏番茄的過(guò)程及原理。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：

（1）利用基因工程將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞，目前采用最多的方法是_______，該方法中用到的載體是_______，目的基因需插人到該基因載體的_______上。

（2）構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)必需的工具酶有_______。

（3）圖中步驟①→②使用的生物技術(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。

（4）根據(jù)圖中轉(zhuǎn)基因番茄細(xì)胞中的信息傳遞過(guò)程，分析轉(zhuǎn)基因番茄抗軟化的原因：_______。

（5）培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因植物為避免外源基因通過(guò)花粉傳播進(jìn)人其他植物，可將外源基因?qū)��?/span>_______（填“細(xì)胞核”或“細(xì)胞質(zhì)”）。

Answer 1

【答案】農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 Ti質(zhì)粒 T-DNA 限制酶和DNA連接酶 植物組織培養(yǎng) 多聚半乳糖醛酸酶基因和導(dǎo)入的目的基因都轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA，轉(zhuǎn)錄出的mRNA發(fā)生堿基互補(bǔ)配對(duì)，從而阻斷了mRNA2翻譯過(guò)程，無(wú)法產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶。使得番茄抗軟化。 細(xì)胞質(zhì)

【解析】

基因工程的基本操作程序

第一步：目的基因的獲取

第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建

1、目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用；

2、組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因。

第三步：將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞

常用的轉(zhuǎn)化方法：

將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞：采用最多的方法是 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有基因槍法和 花粉管通道法等；

將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是顯微注射技術(shù)，此方法的受體細(xì)胞多是受精卵。

第四步：目的基因的檢測(cè)和表達(dá)

（1）目的基因?qū)�入植物�?xì)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(dá)載體；Ti質(zhì)粒上的一段T-DNA能轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞的染色體DNA上，因此目的基因必須插人T-DNA中。

（2）基因工程的工具有限制酶和DNA連接酶。

（3）由一個(gè)植物體細(xì)胞得到個(gè)植物個(gè)體 ，必須采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，且能保留優(yōu)良性狀，不會(huì)出現(xiàn)性狀分離。

（4）從圖中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(lái)的mRNA能夠互補(bǔ)配對(duì)形成雙鏈RNA，從而阻斷了多聚半乳糖醛酸酶基因的翻譯過(guò)程。

（5）花粉發(fā)育過(guò)程中含有細(xì)胞核，基本不含有細(xì)胞質(zhì)，從而可避免花粉擴(kuò)散時(shí)把細(xì)胞質(zhì)中外源基因傳播進(jìn)人其他植物。