Question

回答有關(guān)“基因工程”方面的問題
番茄營養(yǎng)豐富，是人們喜愛的一類果蔬．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)家們通過基因工程技術(shù)，培育出了抗軟化、保鮮時間長的番茄新品種．操作流程如圖．請據(jù)圖回答．
（1）抗多聚半乳糖醛酸酶基因在該實驗中是作為

 

基因．圖中通過過程①形成重組DNA，需要的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶和

 

．限制性內(nèi)切酶I的識別序列和切點是-G’GATCC-，請畫出農(nóng)桿菌質(zhì)粒被限制酶I切割所形成的DNA片段末端堿基序列

 

．
（2）在篩選出含重組DNA的土壤農(nóng)桿菌時通常依據(jù)質(zhì)粒上的

 

的表達(dá)．
（3）從圖中可見，mRNA1和mRNA2的結(jié)合直接阻礙了多聚半乳糖醛酸酶合成時的

 

過程，最終使番茄獲得抗軟化的性狀．
（4）為促使圖中培養(yǎng)②過程的順利完成，通常需要在培養(yǎng)基中加入的調(diào)節(jié)物質(zhì)是

 

，比例為

 

；要快速繁殖轉(zhuǎn)基因抗軟化番茄植株，目前常用的生物學(xué)技術(shù)是

 

，這種技術(shù)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

 

．
（5）為防止轉(zhuǎn)基因番茄通過花粉將抗多聚半乳糖醛酸酶基因傳播給其它植物而造成基因污染，可將抗多聚半乳糖醛酸酶基因?qū)�入到番茄植物�?xì)胞的

 

（結(jié)構(gòu)）中．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：據(jù)圖分析，過程①表示構(gòu)建基因表達(dá)載體，該過程需要限制酶來切割以獲取目的基因，同時需要相同的限制酶切割運載體以獲取與目的基因相同的黏性末端，再通過DNA連接酶連接目的基因和運載體．②表示脫分化，③表示再分化，②和③過程是植物組織培養(yǎng)．

解答： 解：（1）根據(jù)題意和圖形看出，新品種番茄培育過程中抗多聚半乳糖醛酸酶基因?qū)儆谀康幕�因；受體細(xì)胞是土壤農(nóng)桿菌和普通番茄細(xì)胞．過程①表示構(gòu)建基因表達(dá)載體，需要限制酶和DNA連接酶．限制性內(nèi)切酶I的識別序列和切點是-G’GATCC-，切割所形成的DNA片段末端堿基序列
-G        或者 GATCC-
-CCTAG             G-．
（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，因此篩選出含重組DNA的土壤農(nóng)桿菌時通常依據(jù)重組質(zhì)粒（重組DNA）上標(biāo)記基因的表達(dá)．
（3）根據(jù)圖形看出，mRNA1和mRNA2的結(jié)合直接阻礙了遺傳信息的翻譯過程，導(dǎo)致了多聚半乳糖醛酸酶無法合成，最終使番茄獲得了抗軟化的性狀．
（4）圖中②過程表示植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化，通常需要在培養(yǎng)基中加入生長素和細(xì)胞分裂素，比例為 1：1；采用植物組織培養(yǎng)可快速繁殖轉(zhuǎn)基因抗軟化番茄植株，可保留親本的優(yōu)良性狀，其原因是組織培養(yǎng)形成的試管苗屬于無性繁殖．
（5）花粉中含有精子，幾乎不含細(xì)胞質(zhì)，而受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自卵細(xì)胞，所以科學(xué)家設(shè)法將目的基因整合到受體細(xì)胞的葉綠體和線粒體的基因組中后，就不會通過花粉轉(zhuǎn)移到自然界中的其他植物．
故答案為：
（1）目的基因       DNA連接酶  
-G        或者 GATCC-
-CCTAG             G-
（2）標(biāo)記基因
（3）翻譯    
（4）生長素和細(xì)胞分裂素   1：1    植物組織培養(yǎng)   組織培養(yǎng)形成的試管苗屬于無性繁殖
（5）線粒體和葉綠體

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．