题目内容
【题目】番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。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糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，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，请据图回答。
（1）在该实验中的目的基因是 。图中通过过程①形成重组DNA，需要的工具酶有 。
（2）将重组DNA导入普通番茄细胞，采用的方法是 。由于土壤农杆菌的重组DNA中含有 ，它可将抗多聚半乳糖醛酸酶基因整合到受体细胞染色体DNA上。除图中所
示方法以外，将目的基因导入植物细胞还有花粉管通道法和 。
（3）从图中可见，mRNA1和mRNA2的结合直接阻碍了多聚半乳糖醛酸酶合成时的 过程，最终
使番茄获得抗软化的性状。据图可知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。其 原因是 。
（4）图中培养②和培养③过程能顺利完成，通常主要取决于培养基成分中的植物激素的 ;要快速繁殖转基因抗软化番茄植株，目前常用的生物技术是植物组织培养技术，该技术的原理是 。
（5）为防止转基因番茄通过花粉将抗多聚半乳糖醛酸酶基因传播给其它植物而造成“基因污染”，可以
将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入到番茄植物细胞的 （结构）中，从而使目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来。
【答案】（1）抗多聚半乳糖醛酸酶基因 限制性核酸内切酶和DNA连接酶
（2）农杆菌转化法（或细菌侵染法）；可转移DNA ； 基因枪法
（3）翻译；它们不位于同源染色体的相同位置（合理给分）
（4）种类及其浓度配比；细胞的全能性
（5）线粒体（或叶绿体）
【解析】
试题分析：（1）根据题意和图示可知，普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，该基因能表达多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。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，说明科学家转到番茄体内的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因。过程①是将抗多聚半乳糖醛酸酶基因和质粒重组在一起，需要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶。
（2）由图示可知，科学家将重组DNA先导入农杆菌体内，然后依靠农杆菌侵染普通番茄细胞，利用农杆菌Ti质粒上的T-DNA（可转移）的特点将抗多聚半乳糖醛酸酶基因整合到番茄的染色体DNA上，这种方法是农杆菌转化法。除了农杆菌转化法，将目的基因导入植物细胞还有花粉管通道法和基因枪法。
（3）从图中可见，mRNA1和mRNA2的结合直接阻碍了多聚半乳糖醛酸酶合成时的翻译过程。最终使番茄获得抗软化的性状。据图可知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。其原因是它们不位于同源染色体的相同位置。
（4）过程②脱分化、过程③是再分化，这两个过程能顺利完成，通常主要取决于培养基成分中的植物激素（生长素和细胞分裂素）的种类及其浓度配比。植物组织培养的原理是细胞的全能性。
（5）为防止转基因番茄通过花粉将抗多聚半乳糖醛酸酶基因传播给其它植物而造成“基因污染”，可以
将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入到番茄植物细胞的线粒体（或叶绿体）中，从而使目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来，因为花粉不含有线粒体或叶绿体基因。
生物种类 | 植物 | 动物 | 微生物 |
常用方法 | 农杆菌转化法 | 显微注射技术 | 感受态细胞法 |
受体细胞 | 体细胞或 受精卵 | 受精卵 | 原核细胞 |
转化过程 | 将目的基因插入到Ti质粒的TDNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞染色体的DNA上→表达 | 将含有目的基因的表达载体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物 | Ca2＋处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子 |
