Question

【題目】番茄營(yíng)養(yǎng)豐富，是人們喜愛的一類果蔬。但普通番茄細(xì)胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因（PG），控制細(xì)胞產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶，該酶能破壞細(xì)胞壁，使番茄軟化，不耐貯藏。為滿足人們的生產(chǎn)生活需要，科學(xué)家們通過基因工程技術(shù)，給普通番茄細(xì)胞中導(dǎo)入抗多聚半乳糖醛酸酶基因（抗PG），培育出了抗軟化、保鮮時(shí)間長(zhǎng)的番茄新品種。操作流程如圖所示，請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）過程①通常會(huì)用兩種限制酶切割目的基因的原因是________________________ 。

（2）經(jīng)過程②可獲得三種土壤農(nóng)桿菌，除依據(jù)質(zhì)粒上的____________篩選出的含重組DNA的土壤農(nóng)桿菌外，還有____________、____________的兩種土壤農(nóng)桿菌。

（3）從圖中可見，mRNA1和mRNA2的結(jié)合直接導(dǎo)致了____________無法合成，最終使番茄獲得抗軟化的性狀。

（4）目的基因能否在番茄細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在的關(guān)鍵是____________。

（5）如果利用上述方法培育出的蕃茄不具抗軟化性狀，經(jīng)分子雜交技術(shù)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)有抗PG存在，但檢測(cè)不到mRNA2分子，可能原因是目的基因（抗PG）上游缺少____________。

Answer 1

【答案】 防止目的基因自身環(huán)化 標(biāo)記基因 不含質(zhì)粒 含普通（非重組）質(zhì)粒 多聚半乳糖醛酸酶 目的基因是否整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上 啟動(dòng)子

【解析】分析題圖：①是構(gòu)建重組DNA，該過程需要用限制酶和DNA連接酶；②是將重組DNA導(dǎo)入到農(nóng)桿菌中，③是將受體細(xì)胞通過植物組織培養(yǎng)形成轉(zhuǎn)基因植株的過程。由左下圖可知：mRNA1和mRNA2結(jié)合后，mRNA1不能正常翻譯，因此不能合成多聚半乳糖醛酸酶，細(xì)胞壁不被破壞，最終使番茄獲得抗軟化的性狀。

（1）過程①用兩種限制酶切割是為了防止目的基因和質(zhì)粒在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，比如目的基因的自身環(huán)化。

（2）可根據(jù)質(zhì)粒上的標(biāo)記基因篩選出含重組DNA的土壤農(nóng)桿菌，此外還可能有其它兩種農(nóng)桿菌即：不含質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌和含普通（非重組）質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌。

（3）mRNA1和mRNA2的結(jié)合直接導(dǎo)致多聚半乳糖醛酸酶無法合成。

（4）目的基因能否在番茄細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在的關(guān)鍵是目的基因是否整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上。

（5）如果培育出的蕃茄不具抗軟化性狀，且細(xì)胞內(nèi)有抗PG存在，但檢測(cè)不到mRNA2分子，可見基因沒有成功表達(dá)，很可能是目的基因（抗PG）上游缺少啟動(dòng)子部件。