Question

9．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普通番茄细胞，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）该技术中所用到的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因，若该目的基因是取自番茄的cDNA文库，则还需要将目的基因两端分别连接启动子与终止子才能使之正常表达．cDNA文库理论上应包含了番茄的部分遗传信息．
（2）将重组质粒导入农杆菌常用的方法是CaCl₂法（感受态细胞法），最终借助农杆菌的T-DNA将目的基因整合到番茄体细胞的染色体DNA上．
（3）若将得到的二倍体转基因番茄自交，得到的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．一对同源染色体的两条非姐妹染色单体上
（4）该目的基因实际上是多聚半乳糖醛酸酶基因的反义基因，根据所学知识推测转基因番茄抗软化、保鲜时间长的原因是该目的基因产生的mRNA与多聚半乳糖醛酸酶基因产生的mRNA互补配对，从而阻断了后者基因表达的翻译过程，因此，番茄细胞中不能产生多聚半乳糖醛酸酶．图中过程①体现了植物细胞的全能性．

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，因此目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因．若该目的基因是取自番茄的cDNA文库，则还需要将目的基因两端分别连接 启动子与终止子才能使之正常表达．cDNA是通过逆转录形成的，其中不包含启动子、终止子和内含子等，因此cDNA文库理论上应包含了番茄的部分遗传信息．
（2）将重组质粒导入微生物常用感受态细胞法，即用CaCl₂处理微生物细胞，使之成为感受态细胞，最终借助农杆菌的T-DNA将目的基因整合到番茄体细胞的染色体DNA上．
（3）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．
（4）目的基因产生的mRNA与多聚半乳糖醛酸酶基因产生的mRNA互补配对，从而阻断了后者基因表达的翻译过程，因此，番茄细胞中不能产生多聚半乳糖醛酸酶．图中过程①为植物组织培养过程，这体现了植物细胞的全能性．
故答案为：
（1）抗多聚半乳糖醛酸酶基因       启动子与终止子      部分
（2）CaCl₂法（感受态细胞法）      T-DNA
（3）A
（4）mRNA      翻译       多聚半乳糖醛酸酶            植物细胞的全能性

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．