Question

20．普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶（简称PG）基因，控制细胞产生PG，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏．科学家将抗PG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．请运用所学知识回答下列问题：
（1）该实验中的目的基因是抗PG基因．若实验操作中所用的目的基因既含有内含子也含有启动子，则该基因取自基因组文库．基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建．
（2）将含有目的基因的番茄细胞培养为番茄植株需借助植物组织培养技术，由细胞产生愈伤组织的过程称为脱分化．
（3）抗PG基因是PG基因的反义基因，推测转基因番茄抗软化、保鲜时间长的原因为：抗PG基因产生的mRNA与PG基因产生的mRNA互补，形成了双链RNA，阻断了基因表达的翻译过程，因此番茄细胞就不能产生PG（多聚半乳糖醛酸酶）．
（4）运载体Ti质粒中含有T-DNA（可转移的DNA）序列，可以将目的基因整合到宿主细胞的染色体上．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．线粒体中的DNA上．

Answer 1

分析 1、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定．
2、基因工程的工具有：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体．
3、基因表达载体的组成包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因．
4、目的基因导入植物细胞的最常用方法是农杆菌转化法．标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．

解答 解：（1）该实验中的目的基因是抗PG基因．基因文库包括基因组文库和部分基因文库，其中部分基因文库不含内含子和启动子，因此若实验操作中所用的目的基因既含有内含子也含有启动子，则该基因取自基因组文库．基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建．
（2）将含有目的基因的番茄细胞培养为番茄植株需借助植物组织培养技术，由细胞产生愈伤组织的过程称为脱分化．
（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．
故答案为：
（1）抗PG基因基因组     基因表达载体的构建
（2）植物组织培养脱分化
（3）mRNA  双链RNA      翻译  PG（多聚半乳糖醛酸酶）
（4）T-DNA（可转移的DNA）     A

点评 本题考查基因工程的相关知识，题目中考查的要点较多，设计到多方面的知识，要求学生对生物学知识掌握得比较全面．基因工程是考查的重点知识，与细胞工程、胚胎工程等现代生物技术都有一定联系．复习时可以建立知识框架，帮助记忆和理解．