Question

7．普通番茄细胞中含多聚半乳糖醛酸酶基因（用A表示），控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄易软化，不耐储藏．抗多聚半乳糖醛酸酶基因可以使番茄不再产生多聚半乳糖醛酸酶，从而使番茄长时间抗软化，容易储存和运输．如图是通过基因工程培育抗软化耐储藏番茄的过程及原理．请分析回答下列问题：

（1）普通番茄（AA）也可以通过诱变育种的方法，最终获得基因型为aa（不能合成多聚半乳糖醛酸酶）的抗软化．耐储存的番茄．
（2）利用基因工程将目的基因导入植物细胞，目前采用最多的方法是农杆菌转化法，该方法中用到的目的基因载体是Ti质粒，目的基因需插入到该基因载体的T-DNA上．
（3）将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞所需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶．
（4）图1中获得导入抗多聚半乳糖醛酸酶基因的番茄细胞，需要经过植物组织培养技术获得转基因番茄，这个过程需要在无菌和人工控制条件下进行，细胞先经脱分化形成愈伤组织，再形成丛芽和根．
（5）根据图2分析抗多聚半乳糖醛酸酶基因能使番茄抗软化的原理是两个基因分别转录出的mRNA结合形成双链RNA，从而阻断了多聚半乳糖醛酸酶基因的表达过程．

Answer 1

分析 1、农杆菌转化法（约80%的转基因植物都是用这种方法获得的）
①农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物，对单子叶植物没有感染力；Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上．
②转化：目的基因插人Ti质粒的T-DNA上 农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达．
2、植物组织培养技术：外植体$\stackrel{脱分化}{→}$愈伤组织$\stackrel{再分化}{→}$形成丛芽和根→完整植株．

解答 解：（1）要想利用普通番茄（AA）获得基因型为aa的抗软化、耐储存的番茄，也可以采取诱变育种的方法，使A基因突变成a基因，从而获得所需要的品种．
（2）目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法；农杆菌中的Ti质粒是目的基因表达载体；Ti质粒上的一段T-DNA能转移到受体细胞的染色体DNA上，因此目的基因必须插入T-DNA中．
（3）基因工程的工具酶有限制酶和DNA连接酶．
（4）由一个植物体细胞得到一个植物个体，必须采用植物组织培养技术；植物组织培养技术需要在无菌条件下进行；先经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化形成丛芽和根．
（5）从图2可以看出多聚半乳糖醛酸酶基因和抗多聚半乳糖醛酸酶基因转录出来的mRNA能够互补配对形成双链RNA，从而阻断了多聚半乳糖醛酸酶基因的表达过程（翻译过程）．
故答案为：
（1）诱变  
（2）农杆菌转化法   Ti质粒  T-DNA
（3）限制酶和DNA连接酶
（4）植物组织培养    无菌和人工控制    愈伤组织
（5）结合形成双链RNA      多聚半乳糖醛酸酶基因的表达

点评 本题考查了诱变育种和基因工程的相关知识，难度不大，要求考生能够识记农杆菌转化法、基因工程的操作工具等；掌握植物组织培养技术的过程；明确该基因工程的机理等．