Question

7．普通番茄細(xì)胞中含多聚半乳糖醛酸酶基因（用A表示），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，使番茄易軟化，不耐儲藏．抗多聚半乳糖醛酸酶基因可以使番茄不再產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶，從而使番茄長時(shí)間抗軟化，容易儲存和運(yùn)輸．如圖是通過基因工程培育抗軟化耐儲藏番茄的過程及原理．請分析回答下列問題：

（1）普通番茄（AA）也可以通過誘變育種的方法，最終獲得基因型為aa（不能合成多聚半乳糖醛酸酶）的抗軟化．耐儲存的番茄．
（2）利用基因工程將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞，目前采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，該方法中用到的目的基因載體是Ti質(zhì)粒，目的基因需插入到該基因載體的T-DNA上．
（3）將抗多聚半乳糖醛酸酶基因?qū)�入番茄�?xì)胞所需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶．
（4）圖1中獲得導(dǎo)入抗多聚半乳糖醛酸酶基因的番茄細(xì)胞，需要經(jīng)過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因番茄，這個(gè)過程需要在無菌和人工控制條件下進(jìn)行，細(xì)胞先經(jīng)脫分化形成愈傷組織，再形成叢芽和根．
（5）根據(jù)圖2分析抗多聚半乳糖醛酸酶基因能使番茄抗軟化的原理是兩個(gè)基因分別轉(zhuǎn)錄出的mRNA結(jié)合形成雙鏈RNA，從而阻斷了多聚半乳糖醛酸酶基因的表達(dá)過程．

Answer 1

分析 1、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（約80%的轉(zhuǎn)基因植物都是用這種方法獲得的）
①農(nóng)桿菌特點(diǎn)：易感染雙子葉植物和裸子植物，對單子葉植物沒有感染力；Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并整合到受體細(xì)胞的染色體上．
②轉(zhuǎn)化：目的基因插人Ti質(zhì)粒的T-DNA上 農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→目的基因整合到植物細(xì)胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)．
2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)：外植體$\stackrel{脫分化}{→}$愈傷組織$\stackrel{再分化}{→}$形成叢芽和根→完整植株．

解答 解：（1）要想利用普通番茄（AA）獲得基因型為aa的抗軟化、耐儲存的番茄，也可以采取誘變育種的方法，使A基因突變成a基因，從而獲得所需要的品種．
（2）目的基因?qū)�入植物�?xì)胞最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒是目的基因表達(dá)載體；Ti質(zhì)粒上的一段T-DNA能轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞的染色體DNA上，因此目的基因必須插入T-DNA中．
（3）基因工程的工具酶有限制酶和DNA連接酶．
（4）由一個(gè)植物體細(xì)胞得到一個(gè)植物個(gè)體，必須采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)；植物組織培養(yǎng)技術(shù)需要在無菌條件下進(jìn)行；先經(jīng)過脫分化形成愈傷組織，再經(jīng)過再分化形成叢芽和根．
（5）從圖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轉(zhuǎn)錄出來的mRNA能夠互補(bǔ)配對形成雙鏈RNA，從而阻斷了多聚半乳糖醛酸酶基因的表達(dá)過程（翻譯過程）．
故答案為：
（1）誘變  
（2）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法   Ti質(zhì)粒  T-DNA
（3）限制酶和DNA連接酶
（4）植物組織培養(yǎng)    無菌和人工控制    愈傷組織
（5）結(jié)合形成雙鏈RNA      多聚半乳糖醛酸酶基因的表達(dá)

點(diǎn)評 本題考查了誘變育種和基因工程的相關(guān)知識，難度不大，要求考生能夠識記農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因工程的操作工具等；掌握植物組織培養(yǎng)技術(shù)的過程；明確該基因工程的機(jī)理等．