Question

11．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．科学家将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，培育出了抗软化、保鲜时间长的转基因番茄．如图为操作流程图，据图回答问题．

（1）实验中的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因．
（2）构建基因表达载体时必需的工具酶有限制酶和DNA连接酶．
（3）图中步骤①→②使用的生物技术是植物组织培养．这种技术可保留番茄植株抗软化、保鲜时间长的优良性状，其原因是该过程属于无性繁殖，后代不发生性状分离．
（4）根据图中，转基因番茄细胞中的信息传递过程，分析转基因番茄抗软化的原因．mRNA1和mRNA2结合，阻碍了多聚半乳糖醛酸酶的翻译过程，最终使得番茄获得抗软化的性状
（5）若将得到的二倍体转基因番茄植株自交，F₁中抗软化与不抗软化的植株数量比为3：1，则可推测目的基因整合到了A．
A．一对同源染色体的一条上         B．一对同源染色体的两条上
C．两条非同源染色体上             D．一对同源染色体的非姐妹染色体上．

Answer 1

分析 分析题图：①、②是将受体细胞培养形成转基因植株，需采用植物组织培养技术，其中①是脱分化过程、②是再分化过程，这两个过程都需要植物激素（生长素和细胞分裂素）的调节．由左下图可知：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．

解答 解：（1）将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，培育出了抗软化、保鲜时间长的转基因番茄，实验中的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因．
（2）构建基因表达载体时，需要用到同一种的限制性内切酶处理含有目的基因的外源DNA分子和运载体，以形成相同的黏性末端，再用DNA连接酶将目的基因和载体连接构成重组质粒．
（3）图中步骤①→②将离体的组织、细胞培育成完整的个体，使用的生物技术是植物组织培养技术．由于该过程属于无性繁殖，后代不发生性状分离，该技术可保留番茄植株抗软化、保鲜时间长的优良性状．
（4）mRNA1和mRNA2结合，阻碍了多聚半乳糖醛酸酶的翻译过程，最终使得转基因番茄获得抗软化的性状．
（5）二倍体转基因番茄植株自交，F₁中出现了性状分离现象，并比例为抗软化植株：不抗软化的植株=3：1，遵循基因分离定律现象，说明目的基因整合到了一对同源染色体的一条上．故选：A．
故答案为：
（1）抗多聚半乳糖醛酸酶基因
（2）限制酶和DNA连接酶
（3）植物组织培养      该过程属于无性繁殖，后代不发生性状分离
（4）mRNA1和mRNA2结合，阻碍了多聚半乳糖醛酸酶的翻译过程，最终使得番茄获得抗软化的性状
（5）A

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．