题目内容
【题目】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。目的基因和质粒（含卡那霉素抗性基因KmR）上有 Pst Ⅰ、Sma Ⅰ、Hind Ⅲ、Alu Ⅰ 四种限制酶切割位点，操作流程如下图所示。请分析回答下列问题：
（1）本实验的目的基因指的是______， 在构建重组质粒时，为了确保目的基因和质粒定向连接，应该选用的限制酶是______。若用 Pst Ⅰ和Alu Ⅰ切割重组质粒，则完全酶切后将会出现______个序列不同的DNA片段。
（2）要利用培养基筛选已导入目的基因的番茄细胞，培养基中应加入______。图中步骤①→②所示技术的生物学原理是______。
（3）据图中转基因番茄细胞中的信息传递过程可知，由于______而直接阻碍了多聚半乳糖醛酸酶基因表达时的______过程，最终使番茄获得抗软化的性状。
（4）如果利用上述方法培育出的番茄不具抗软化性状，经分子杂交技术检测，发现细胞内有目的基因存在，但检测不到mRNA1分子，可能原因是目的基因上游缺少______。
【答案】抗多聚半乳糖醛酸酶基因 Sma Ⅰ和Pst Ⅰ 3 卡那霉素 （植物）细胞的全能性 mRNA1 和mRNA2 相结合 翻译 启动子
【解析】
科学家将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，因此抗多聚半乳糖醛酸酶基因即为目的基因；为防止基因和质粒发生随意连接，可选择两种限制酶切割，据图可知，可选择SmaⅠ和PstⅠ两种酶；形成的重组质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、Hind Ⅲ、AluⅠ四种限制酶切割位点，目的基因内部也有AluⅠ限制酶切割位点，因此用 PstⅠ和AluⅠ切割重组质粒，在重组质粒中有会3个切割位点；重组质粒上有卡那霉素的抗性基因，可以此作为标记基因进行筛选；从图中可见，目的基因的转录产物mRNAl和多聚半乳糖醛酸酶基因的转录产物mRNA2的结合，使得mRNA2翻译受阻，导致不能合成多聚半乳糖醛酸酶。
（1）本实验的目的基因指的是抗多聚半乳糖醛酸酶基因；为了确保目的基因和质粒定向连接，应该选用的限制酶是SmaⅠ和PstⅠ。若用 PstⅠ和AluⅠ切割重组质粒，在重组质粒中有3个切割位点，则完全酶切后将会出现3个序列不同的DNA片段。
（2）重组质粒中应含卡那霉素抗性基因，因此培养基中应加入卡那霉素。图中步骤①→②为植物组织培养，依据的生物学原理是植物细胞具有全能性。
（3）由图可知，mRNA1和mRNA2相结合后阻碍了多聚半乳糖醛酸酶基因表达时的翻译过程，最终使番茄获得抗软化的性状。
（4）若细胞内有目的基因存在，但检测不到mRNA1分子，可能原因是目的基因上游缺少启动子。
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