Question

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(mǎn)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

 

．
（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

 

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

 

．
（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

 

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

 

．要快速繁殖轉(zhuǎn)基因抗軟化番茄植株，目前常用的科技方法是

 

．
（6）為防止轉(zhuǎn)基因番茄通過(guò)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．
（7）除了圖示培育方法外，還可通過(guò)

 

技術(shù)，對(duì)多聚半乳糖醛酸酶基因進(jìn)行定向改造，從而使多聚半乳糖醛酸酶的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生特定的改變以獲得抗軟化的番茄品種．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù),蛋白質(zhì)工程,植物培養(yǎng)的條件及過(guò)程

專(zhuān)題：

分析：分析題圖：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?xún)?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．
（2）篩選出含重組DNA的土壤農(nóng)桿菌時(shí)通常需要依據(jù)質(zhì)粒上的標(biāo)記基因的表達(dá)．
（3）據(jù)圖分析，在番茄新品種的培育過(guò)程中，將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法．
（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）②是脫分化過(guò)程、③是再分化過(guò)程，決定植物脫分化和再分化的關(guān)鍵因素是植物激素的種類(lèi)和比例，特別是生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的協(xié)同作用在組織培養(yǎng)過(guò)程中非常重要．快速繁殖技術(shù)就是指快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)技術(shù)，因此要快速繁殖轉(zhuǎn)基因抗軟化番茄植株，需采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)．
（6）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(lái)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(xiàn)粒體的基因組中后，就不會(huì)通過(guò)花粉轉(zhuǎn)移到自然界中的其他植物．
（7）對(duì)多聚半乳糖醛酸酶基因進(jìn)行定向改造，從而使多聚半乳糖醛酸酶的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生特定的改變以獲得抗軟化的番茄品種，屬于蛋白質(zhì)工程技術(shù)．
故答案為：
（1）限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶
（2）標(biāo)記基因
（3）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法
（4）翻譯
（5）生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素  　植物組織培養(yǎng)
（6）線(xiàn)粒體或葉綠體
（7）蛋白質(zhì)工程

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．