Question

【題目】普通番茄細胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制細胞產生多聚半乳糖醛酸酶，該酶能破壞細胞壁，使番茄軟化，不耐貯藏。科學家將抗多聚半乳糖醛酸酶基因導入番茄細胞，培育出了抗軟化、保鮮時間長的轉基因番茄。如圖為操作流程圖，據圖回答問題。

（1）實驗中的目的基因是___________________________________，獲取目的基因的方法有從基因文庫中獲取、________________及人工合成法。

（2）構建基因表達載體時必需的工具酶有__________________________。

（3）圖中涉及的生物技術有_______________________________。

（4）根據圖中，轉基因番茄細胞中的信息傳遞過程，分析轉基因番茄抗軟化的原因____________。

（5）若將得到的二倍體轉基因番茄植株自交，F1中抗軟化與不抗軟化的植株數量比為3：1，則可推測目的基因整合到了___________。

A．一對同源染色體的一條上 B．一對同源染色體的兩條上

C．兩條非同源染色體上 D．一對同源染色體的非姐妹染色體上

Answer 1

【答案】抗多聚半乳糖醛酸酶基因 PCR擴增 限制酶 DNA連接酶 基因工程和植物組織培養 mRNA1和mRNA2結合，阻礙了多聚半乳糖醛酸酶的翻譯過程，最終使得番茄獲得抗軟化的性狀 A

【解析】

根據題干信息和圖形分析，該實驗中的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因，先與質粒構建成表達載體，然后通過農桿菌轉化法導入普通番茄細胞的一條染色體上，且目的基因與多聚半乳糖醛酸酶基因不在同一條染色體上；再利用植物組織培養技術獲得轉基因番茄，圖中①表示脫分化，②表示再分化，mRNA1、mRNA2分別是目的基因和多聚半乳糖醛酸酶基因轉錄形成的，兩者形成雙鏈RNA，阻止了mRNA2翻譯形成多聚半乳糖醛酸酶。

（1）基因工程的第一個步驟是和的目的基因的獲取，常用方法有從基因文庫中獲取、PCR擴增及人工合成法，該實驗中目的基因為抗多聚半乳糖醛酸酶基因。

（2）基因工程的核心步驟是構建基因表達載體，該步驟需要用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶。

（3）據圖分析可知，該實驗涉及到的現代生物技術有基因工程、植物組織培養。

（4）根據以上分析已知，轉基因番茄抗軟化的原因是：mRNA1和mRNA2結合，阻礙了多聚半乳糖醛酸酶的翻譯過程，最終使得番茄獲得抗軟化的性狀。

（5）A、若目的基因整合到了一對同源染色體的一條上，相當于雜合子，其自交后代的性狀分離比為抗軟化：不抗軟化=3:1，與題意相符，A正確；

B、若目的基因整合到了一對同源染色體的兩條上，則自交后代全部為抗軟化，與題意不符，B錯誤；

C、若目的基因整合到了兩條非同源染色體上，則自交后代的性狀分離比為抗軟化：不抗軟化=15:1，與題意不符，C錯誤；

D、若目的基因整合到了一對同源染色體的非姐妹染色體上，則得到的配子中可能含有0個、1個或2個目的基因，后代的性狀分離比不一定是3:1，D錯誤。

故選A。