Question

番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。但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。为满足人们的生产生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。操作流程如图，请回答：

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（1）图中载体质粒的实质是             。

（2）在构建基因表达载体时，重组质粒组成中除插入目的基因外（本题中的目的基因是             ），还包括             、终止子以及_             。

（3）从图中可见，mRNAl和mRNA2的结合直接导致了          无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状。

（4）普通番茄细胞导入目的基因后，经③脱分化过程形成         ，然后诱导出试管苗，进一步培养成正常植株。

（5）图示育种方法与传统杂交育种相比，具有目的性强、育种周期短以及能                 等优点。

（6）下图为上图中质粒的简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点，amp^R为青霉素抗性基因，tct^R为四环素抗性基因，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。

将用EcoRI切割后的目的基因与质粒用DNA连接酶进行连接，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有      种。为了防止目的基因和质粒在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是                  。

（7）如下图甲，获得目的基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的       处，DNA连接酶作用于       处。（填“a”或“b”）

（8）如图下乙是该目的基因表达过程中的一个阶段，图中3和4的核苷酸相同否？     

Answer

(1)环状DNA

(2)抗多聚半乳糖醛酸酶基因 启动子 标记基因

(3)多聚半乳糖醛酸酶

(4)愈伤组织

(5)克服远缘杂交不亲和障碍

(6)3

(7)a a

(8)不同

【解析】

试题分析：（1）质粒是细胞中游离与细胞核DNA以为的小型环状DNA分子。

（2）构建的基因表达载体的组成包括：目的基因（抗多聚半乳糖醛酸酶基因）、启动子 、终止子以及标记基因。

（3）从图中可见，mRNAl和mRNA2的结合直接导致了多聚半乳糖醛酸酶无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状。

（4）普通番茄细胞导入目的基因后，经③脱分化过程形成愈伤组织，然后诱导出试管苗，进一步培养成正常植株。

（5）图示育种方法为基因工程育种，与传统杂交育种相比，具有目的性强、育种周期短以及能克服远缘杂交不亲和障碍等优点。

（6）将用EcoRI切割后的目的基因与质粒用DNA连接酶进行连接，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有目的基因-目的基因、目的基因-质粒、质粒-质粒，共3种。为了防止目的基因和质粒在酶切后产生的末端发生任意连接，应选用限制酶EcoRI和BamHI进行切割。

（7）图甲中获得目的基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的a处（磷酸二酯键），DNA连接酶作用于b处(氢键)。

（8）乙图中3是胞嘧啶核糖核苷酸，4是胞嘧啶脱氧核苷酸。

考点：本题考查就基因工程和细胞工程的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。