Question

番茄营养丰富，是人们喜爱的一种果蔬．但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使蕃茄软化，不耐贮藏．为满足人们的生产生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种．操作流程如图并请回答问题：

（1）新品种番茄培育过程中的目的基因是

 

，受体细胞是

 

．过程①需要的工具酶有限制性核酸内切酶、

 

．
（2）可以利用

 

来筛选含有重组DNA的土壤农杆菌．
（3）在番茄新品种的培育过程中，将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入普通番茄细胞的方法叫做

 

．培养②③时需要在培养基中加入

 

来诱导细胞发生

 

，从而培育出转基因番茄．
（4）从图中可见，mRNA1和mRNA2的结合直接阻碍了遗传信息的

 

过程，导致了

 

无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状．多聚半乳糖醛酸酶基因与抗多聚半乳糖醛酸酶基因

 

（是/不是）等位基因．
（5）除了要对转基因番茄进行分子检测外，有时还需要进行

 

水平的鉴定．

Answer 1

考点：基因工程的应用

专题：

分析：将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法．标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，因此筛选出含重组DNA的土壤农杆菌时通常依据质粒上标记基因的表达．②和③过程是植物组织培养，该过程需要加入植物激素来诱导细胞发生脱分化和再分化．目的基因检测（从分子水平）①目的基因是否导入受体细胞（DNA分子杂交）；②目的基因是否转录（DNA-RNA分子杂交）；③目的基因是否翻译出蛋白质（抗原抗体杂交）．鉴定：从个体水平鉴定是否抗虫、抗病、抗逆等．

解答： 解：（1）根据题意和图形看出，新品种番茄培育过程中的目的基因是：抗多聚半乳糖醛酸酶基因．从图中可以看出，受体细胞是：土壤农杆菌和普通番茄细胞．过程①表示构建基因表达载体．该过程需要限制酶来切割以获取目的基因，同时需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性末端，再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体．  
（2）标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，因此筛选出含重组DNA的土壤农杆菌时通常依据重组质粒（重组DNA）上标记基因的表达．
（3）将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法．②和③过程是植物组织培养，在培养基中加入植物激素来诱导细胞发生脱分化和再分化，从而培育出转基因番茄．
（4）根据图形看出，mRNA1和mRNA2的结合直接阻碍了遗传信息的翻译过程，导致了多聚半乳糖醛酸酶无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状．多聚半乳糖醛酸酶基因与抗多聚半乳糖醛酸酶基因不是等位基因．
（5）除了要对转基因番茄进行分子检测外，有时还需要进行个体水平的鉴定，可以直接观察转基因番茄是不是具有抗软化、保鲜时间长的优点．
故答案为：
（1）抗多聚半乳糖醛酸酶基因       土壤农杆菌和普通番茄细胞          DNA连接酶  
（2）重组质粒（重组DNA）上标记基因的表达
（3）农杆菌转化法       植物激素       脱分化和再分化
（4）翻译     多聚半乳糖醛酸酶       不是
（5）个体

点评：本题以图展示了转基因番茄的培育过程，考查了基因工程的应用等相关知识．考查了学生对相关知识的理解和掌握情况，培养学生搜集和处理科学信息的能力，思维能力，分析和解决问题的能力，具有一定的难度．