Question

【題目】普通番茄細胞中含多聚半乳糖醛酸酶基因（PG），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，不易保存。研究人員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。已知：目的基因和質粒（含卡那霉素抗性基因Kar+）上有PstI、SmaI、HindIII、AluI四種限制酶切割位點，主要流程如圖。（圖中番茄細胞核內僅顯示相關染色體）

【1】多聚半乳糖醛酸酶的作用類似于______。

A.果膠酶B.溶菌酶C.淀粉酶D.纖維素酶

【2】為確保目的基因與質粒進行有效拼接，構建重組質粒時應選用的限制酶是_____。

A.PstIB.SmaIC.HindIIID.AluI

【3】過程①中，植物細胞經歷的過程有______。

A.分裂B.生長C.脫分化D.再分化

【4】質粒上的卡那霉素抗性基因可作為______，若要利用該基因篩選出含重組質粒的農桿菌，需要的操作是______。

【5】據圖提供的轉基因番茄細胞中遺傳信息傳遞過程，分析轉基因番茄能抗軟化的原因是____________。

Answer 1

【答案】

【1】AD

【2】AB

【3】ABD

【4】 標記基因 在培養(yǎng)農桿菌的培養(yǎng)基內添加卡那霉素

【5】目的基因和PG基因分別轉化出mRNA1和mRNA2，兩單鏈之間發(fā)生堿基互補配對形成雙鏈，使翻譯蛋白質終止

【解析】

基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成；

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等；

（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法；

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

【1】題意顯示多聚半乳糖醛酸酶能破壞細胞壁，使番茄軟化，而細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，根據酶的專一性可知纖維素酶和果膠酶都破壞細胞壁，據此推測多聚半乳糖醛酸酶的作用于果膠酶和纖維素酶的作用相似，即AD正確。

故選AD。

【2】為確保目的基因與質粒進行有效拼接，構建重組質粒時應選用的限制酶是_____。

A、在目的基因的兩端有PstI限制酶的識別位點，同時在質粒也含有該酶的識別位點，因此可用PstI限制酶處理目的基因和質粒然后利用DNA連接酶構建重組質粒，A正確；

B、用PstI和SmaI兩種限制酶處理目的基因和質�？梢允官|粒和目的基因均具有兩種黏性末端，從而有利于重組質粒的定向連接，因此可用SmaI處理，B正確；

C.、在目的基因中不存在HindIII酶的識別位點，因此不可用，C錯誤；

D、若使用AluI酶處理質粒和目的基因，會導致目的基因被破壞，故該酶不能使用，D錯誤。

故選AB。

【3】圖中過程①為再分化的過程，在該過程中植物細胞需要經過分裂、分化才能完成，宏觀上該過程中個體表現為生長，在植物組織培養(yǎng)過程中叫做脫分化，也就是說，過程①中，植物細胞經歷的過程有分裂、生長和再分化，即ABD正確。

故選ABD。

【4】質粒上的卡那霉素抗性基因可作為標記基因，通�？梢杂糜诤Y選成功導入重組質粒的受體細胞，這里受體細胞是土壤農桿菌，為了將成功導入重組質粒的土壤農桿菌篩選出來，需要在培養(yǎng)農桿菌的培養(yǎng)基內添加卡那霉素，在該培養(yǎng)基中能正常生長的土壤農桿菌就是成功導入目的基因的。

【5】結合圖中信息可知轉基因番茄能抗軟化的原因是目的基因和PG基因分別轉化出mRNA1和mRNA2，兩單鏈之間發(fā)生堿基互補配對形成雙鏈，從而使得PG基因轉錄出的使mRNA2無法正常翻譯，進而表達出抗軟化的性狀。

熟知基因工程的原理和操作步驟是解答本題的關鍵！能夠從圖中理出關鍵信息是解答本題的另一關鍵！