Question

18．番茄營(yíng)養(yǎng)豐富，是人們喜愛(ài)的一類(lèi)果蔬．但普通番茄細(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．為滿足人們的生產(chǎn)生活需要，科學(xué)家們通過(guò)基因工程技術(shù)，培育出了抗軟化、保鮮時(shí)間長(zhǎng)的番茄新品種．操作流程如圖．請(qǐng)據(jù)圖回答．

（1）過(guò)程①需要的工具酶有限制酶、DNA連接酶．過(guò)程①是基因工程的操作程序的第二步構(gòu)建基因表達(dá)載體．重組質(zhì)粒上要有啟動(dòng)子因?yàn)樗�是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，有了它能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA．
（2）在篩選出含重組DNA的土壤農(nóng)桿菌時(shí)通常依據(jù)質(zhì)粒上的標(biāo)記基因的表達(dá)．
（3）在番茄新品種的培育過(guò)程中，將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法叫做農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．如果要將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞用顯微注射技術(shù)技術(shù)．
（4）從圖中可見(jiàn)，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．
（5）為促使圖中培養(yǎng)②、③過(guò)程的順利完成，通常需要在培養(yǎng)基中加入的調(diào)節(jié)物質(zhì)是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：①是基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，需要用限制酶和DNA連接酶；②、③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②是脫分化過(guò)程、③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）構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要用到同一種的限制性內(nèi)切酶處理含有目的基因的外源DNA分子和運(yùn)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(gòu)成重組質(zhì)粒．重組質(zhì)粒上的啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，有了它能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA．
（2）標(biāo)記基因的作用是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)，因此篩選出含重組DNA的土壤農(nóng)桿菌時(shí)通常依據(jù)質(zhì)粒上標(biāo)記基因的表達(dá)．
（3）番茄是雙子葉植物，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．如果要將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞用顯微注射技術(shù)．
（4）根據(jù)圖形可知，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．
（5）②和③過(guò)程分別是植物組織培養(yǎng)中的脫分化和再分化．通常需要在培養(yǎng)基中加入植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，即生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素，保證②、③過(guò)程的順利完成．
故答案為：
（1）限制酶、DNA連接酶    構(gòu)建基因表達(dá)載體  RNA聚合
（2）標(biāo)記基因 
（3）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法     顯微注射
（4）翻譯
（5）生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合抗軟化番茄的培育過(guò)程示意圖，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖能力和從圖中提取有效信息的能力；能理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，解決生物學(xué)問(wèn)題的能力．