Question

【题目】普通番茄细胞中含多聚半乳糖醛酸酶基因（PG），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，不易保存。研究人员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。已知：目的基因和质粒（含卡那霉素抗性基因Kar+）上有PstI、SmaI、HindIII、AluI四种限制酶切割位点，主要流程如图。（图中番茄细胞核内仅显示相关染色体）

【1】多聚半乳糖醛酸酶的作用类似于______。

A.果胶酶B.溶菌酶C.淀粉酶D.纤维素酶

【2】为确保目的基因与质粒进行有效拼接，构建重组质粒时应选用的限制酶是_____。

A.PstIB.SmaIC.HindIIID.AluI

【3】过程①中，植物细胞经历的过程有______。

A.分裂B.生长C.脱分化D.再分化

【4】质粒上的卡那霉素抗性基因可作为______，若要利用该基因筛选出含重组质粒的农杆菌，需要的操作是______。

【5】据图提供的转基因番茄细胞中遗传信息传递过程，分析转基因番茄能抗软化的原因是____________。

Answer 1

【答案】

【1】AD

【2】AB

【3】ABD

【4】 标记基因 在培养农杆菌的培养基内添加卡那霉素

【5】目的基因和PG基因分别转化出mRNA1和mRNA2，两单链之间发生碱基互补配对形成双链，使翻译蛋白质终止

【解析】

基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；

（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

【1】题意显示多聚半乳糖醛酸酶能破坏细胞壁，使番茄软化，而细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，根据酶的专一性可知纤维素酶和果胶酶都破坏细胞壁，据此推测多聚半乳糖醛酸酶的作用于果胶酶和纤维素酶的作用相似，即AD正确。

故选AD。

【2】为确保目的基因与质粒进行有效拼接，构建重组质粒时应选用的限制酶是_____。

A、在目的基因的两端有PstI限制酶的识别位点，同时在质粒也含有该酶的识别位点，因此可用PstI限制酶处理目的基因和质粒然后利用DNA连接酶构建重组质粒，A正确；

B、用PstI和SmaI两种限制酶处理目的基因和质粒可以使质粒和目的基因均具有两种黏性末端，从而有利于重组质粒的定向连接，因此可用SmaI处理，B正确；

C.、在目的基因中不存在HindIII酶的识别位点，因此不可用，C错误；

D、若使用AluI酶处理质粒和目的基因，会导致目的基因被破坏，故该酶不能使用，D错误。

故选AB。

【3】图中过程①为再分化的过程，在该过程中植物细胞需要经过分裂、分化才能完成，宏观上该过程中个体表现为生长，在植物组织培养过程中叫做脱分化，也就是说，过程①中，植物细胞经历的过程有分裂、生长和再分化，即ABD正确。

故选ABD。

【4】质粒上的卡那霉素抗性基因可作为标记基因，通常可以用于筛选成功导入重组质粒的受体细胞，这里受体细胞是土壤农杆菌，为了将成功导入重组质粒的土壤农杆菌筛选出来，需要在培养农杆菌的培养基内添加卡那霉素，在该培养基中能正常生长的土壤农杆菌就是成功导入目的基因的。

【5】结合图中信息可知转基因番茄能抗软化的原因是目的基因和PG基因分别转化出mRNA1和mRNA2，两单链之间发生碱基互补配对形成双链，从而使得PG基因转录出的使mRNA2无法正常翻译，进而表达出抗软化的性状。

熟知基因工程的原理和操作步骤是解答本题的关键！能够从图中理出关键信息是解答本题的另一关键！