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(shí)間長(zhǎng)的轉(zhuǎn)基因番茄．如圖為操作流程圖，據(jù)圖回答問(wèn)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(kù)，則還需要將目的基因兩端分別連接啟動(dòng)子與終止子才能使之正常表達(dá)．cDNA文庫(kù)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(cè)目的基因整合到了A．
A．一對(duì)同源染色體的一條上 　B．一對(duì)同源染色體的兩條上
C．兩條非同源染色體上    D．一對(duì)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(shí)推測(cè)轉(zhuǎn)基因番茄抗軟化、保鮮時(shí)間長(zhǎng)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(bǔ)配對(duì)，從而阻斷了后者基因表達(dá)的翻譯過(guò)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(guò)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(guò)程、②是再分化過(guò)程，這兩個(gè)過(guò)程都需要植物激素（生長(zhǎng)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(shí)的翻譯過(guò)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(shí)間長(zhǎng)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(kù)，則還需要將目的基因兩端分別連接 啟動(dòng)子與終止子才能使之正常表達(dá)．cDNA是通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄形成的，其中不包含啟動(dòng)子、終止子和內(nèi)含子等，因此cDNA文庫(kù)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(shuō)明目的基因整合到了一對(duì)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(bǔ)配對(duì)，從而阻斷了后者基因表達(dá)的翻譯過(guò)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(guò)程①為植物組織培養(yǎng)過(guò)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(dòng)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(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(wèn)題的能力，具有一定的難度．