Question

9．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．科學(xué)家將抗多聚半乳糖醛酸酶基因?qū)�入普通番茄�?xì)胞，培育出了抗軟化、保鮮時間長的轉(zhuǎn)基因番茄．如圖為操作流程圖，據(jù)圖回答問題．

（1）該技術(shù)中所用到的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因，若該目的基因是取自番茄的cDNA文庫，則還需要將目的基因兩端分別連接啟動子與終止子才能使之正常表達(dá)．cDNA文庫理論上應(yīng)包含了番茄的部分遺傳信息．
（2）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌常用的方法是CaCl₂法（感受態(tài)細(xì)胞法），最終借助農(nóng)桿菌的T-DNA將目的基因整合到番茄體細(xì)胞的染色體DNA上．
（3）若將得到的二倍體轉(zhuǎn)基因番茄自交，得到的F₁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．一對同源染色體的兩條非姐妹染色單體上
（4）該目的基因?qū)嶋H上是多聚半乳糖醛酸酶基因的反義基因，根據(jù)所學(xué)知識推測轉(zhuǎn)基因番茄抗軟化、保鮮時間長的原因是該目的基因產(chǎn)生的mRNA與多聚半乳糖醛酸酶基因產(chǎn)生的mRNA互補配對，從而阻斷了后者基因表達(dá)的翻譯過程，因此，番茄細(xì)胞中不能產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶．圖中過程①體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性．

Answer 1

分析 分析題圖：①、②是將受體細(xì)胞培養(yǎng)形成轉(zhuǎn)基因植株，需采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其中①是脫分化過程、②是再分化過程，這兩個過程都需要植物激素（生長素和細(xì)胞分裂素）的調(diào)節(jié)．由左下圖可知：mRNA1和mRNA2的結(jié)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）將抗多聚半乳糖醛酸酶基因?qū)�入番茄�?xì)胞，培育出了抗軟化、保鮮時間長的轉(zhuǎn)基因番茄，因此目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因．若該目的基因是取自番茄的cDNA文庫，則還需要將目的基因兩端分別連接 啟動子與終止子才能使之正常表達(dá)．cDNA是通過逆轉(zhuǎn)錄形成的，其中不包含啟動子、終止子和內(nèi)含子等，因此cDNA文庫理論上應(yīng)包含了番茄的部分遺傳信息．
（2）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入微生物常用感受態(tài)細(xì)胞法，即用CaCl₂處理微生物細(xì)胞，使之成為感受態(tài)細(xì)胞，最終借助農(nóng)桿菌的T-DNA將目的基因整合到番茄體細(xì)胞的染色體DNA上．
（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．
（4）目的基因產(chǎn)生的mRNA與多聚半乳糖醛酸酶基因產(chǎn)生的mRNA互補配對，從而阻斷了后者基因表達(dá)的翻譯過程，因此，番茄細(xì)胞中不能產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶．圖中過程①為植物組織培養(yǎng)過程，這體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性．
故答案為：
（1）抗多聚半乳糖醛酸酶基因       啟動子與終止子      部分
（2）CaCl₂法（感受態(tài)細(xì)胞法）      T-DNA
（3）A
（4）mRNA      翻譯       多聚半乳糖醛酸酶            植物細(xì)胞的全能性

點評 本題以圖展示了轉(zhuǎn)基因番茄的培育過程，考查了基因工程的應(yīng)用等相關(guān)知識．考查了學(xué)生對相關(guān)知識的理解和掌握情況，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．