Question

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___________________________________，获取目的基因的方法有从基因文库中获取、________________及人工合成法。

（2）构建基因表达载体时必需的工具酶有__________________________。

（3）图中涉及的生物技术有_______________________________。

（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____________。

（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．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

抗多聚半乳糖醛酸酶基因 PCR扩增 限制酶 DNA连接酶 基因工程和植物组织培养 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 A

【解析】

根据题干信息和图形分析，该实验中的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因，先与质粒构建成表达载体，然后通过农杆菌转化法导入普通番茄细胞的一条染色体上，且目的基因与多聚半乳糖醛酸酶基因不在同一条染色体上；再利用植物组织培养技术获得转基因番茄，图中①表示脱分化，②表示再分化，mRNA1、mRNA2分别是目的基因和多聚半乳糖醛酸酶基因转录形成的，两者形成双链RNA，阻止了mRNA2翻译形成多聚半乳糖醛酸酶。

（1）基因工程的第一个步骤是和的目的基因的获取，常用方法有从基因文库中获取、PCR扩增及人工合成法，该实验中目的基因为抗多聚半乳糖醛酸酶基因。

（2）基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，该步骤需要用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶。

（3）据图分析可知，该实验涉及到的现代生物技术有基因工程、植物组织培养。

（4）根据以上分析已知，转基因番茄抗软化的原因是：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、若目的基因整合到了一对同源染色体的一条上，相当于杂合子，其自交后代的性状分离比为抗软化：不抗软化=3:1，与题意相符，A正确；

B、若目的基因整合到了一对同源染色体的两条上，则自交后代全部为抗软化，与题意不符，B错误；

C、若目的基因整合到了两条非同源染色体上，则自交后代的性状分离比为抗软化：不抗软化=15:1，与题意不符，C错误；

D、若目的基因整合到了一对同源染色体的非姐妹染色体上，则得到的配子中可能含有0个、1个或2个目的基因，后代的性状分离比不一定是3:1，D错误。

故选A。