Question

11．普通番茄細胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制細胞產生多聚半乳糖醛酸酶，該酶能破壞細胞壁，使番茄軟化，不耐貯藏．科學家將抗多聚半乳糖醛酸酶基因導入番茄細胞，培育出了抗軟化、保鮮時間長的轉基因番茄．如圖為操作流程圖，據圖回答問題．

（1）實驗中的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因．
（2）構建基因表達載體時必需的工具酶有限制酶和DNA連接酶．
（3）圖中步驟①→②使用的生物技術是植物組織培養(yǎng)．這種技術可保留番茄植株抗軟化、保鮮時間長的優(yōu)良性狀，其原因是該過程屬于無性繁殖，后代不發(fā)生性狀分離．
（4）根據圖中，轉基因番茄細胞中的信息傳遞過程，分析轉基因番茄抗軟化的原因．mRNA1和mRNA2結合，阻礙了多聚半乳糖醛酸酶的翻譯過程，最終使得番茄獲得抗軟化的性狀
（5）若將得到的二倍體轉基因番茄植株自交，F₁中抗軟化與不抗軟化的植株數量比為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．一對同源染色體的非姐妹染色體上．

Answer 1

分析 分析題圖：①、②是將受體細胞培養(yǎng)形成轉基因植株，需采用植物組織培養(yǎng)技術，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（生長素和細胞分裂素）的調節(jié)．由左下圖可知：mRNA1和mRNA2的結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導入番茄細胞，培育出了抗軟化、保鮮時間長的轉基因番茄，實驗中的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因．
（2）構建基因表達載體時，需要用到同一種的限制性內切酶處理含有目的基因的外源DNA分子和運載體，以形成相同的黏性末端，再用DNA連接酶將目的基因和載體連接構成重組質粒．
（3）圖中步驟①→②將離體的組織、細胞培育成完整的個體，使用的生物技術是植物組織培養(yǎng)技術．由于該過程屬于無性繁殖，后代不發(fā)生性狀分離，該技術可保留番茄植株抗軟化、保鮮時間長的優(yōu)良性狀．
（4）mRNA1和mRNA2結合，阻礙了多聚半乳糖醛酸酶的翻譯過程，最終使得轉基因番茄獲得抗軟化的性狀．
（5）二倍體轉基因番茄植株自交，F₁中出現了性狀分離現象，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）抗多聚半乳糖醛酸酶基因
（2）限制酶和DNA連接酶
（3）植物組織培養(yǎng)      該過程屬于無性繁殖，后代不發(fā)生性狀分離
（4）mRNA1和mRNA2結合，阻礙了多聚半乳糖醛酸酶的翻譯過程，最終使得番茄獲得抗軟化的性狀
（5）A

點評 本題以圖展示了轉基因番茄的培育過程，考查了基因工程的應用等相關知識．考查了學生對相關知識的理解和掌握情況，培養(yǎng)學生搜集和處理科學信息的能力，思維能力，分析和解決問題的能力，具有一定的難度．