Question

【題目】番茄營養豐富，是人們喜愛的一類果蔬。但普通番茄細胞中含有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，不耐貯藏。為滿足人們的生產生活需要，科學家們通過基因工程技術，給普通番茄細胞中導入抗多聚半乳糖醛酸酶基因（抗PG），培育出了抗軟化、保鮮時間長的番茄新品種。操作流程如圖所示，請據圖回答：

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

（2）經過程②可獲得三種土壤農桿菌，除依據質粒上的____________篩選出的含重組DNA的土壤農桿菌外，還有____________、____________的兩種土壤農桿菌。

（3）從圖中可見，mRNA1和mRNA2的結合直接導致了____________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胞內穩定存在的關鍵是____________。

（5）如果利用上述方法培育出的蕃茄不具抗軟化性狀，經分子雜交技術檢測，發現細胞內有抗PG存在，但檢測不到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化 標記基因 不含質粒 含普通（非重組）質粒 多聚半乳糖醛酸酶 目的基因是否整合到受體細胞的染色體DNA上 啟動子

【解析】分析題圖：①是構建重組DNA，該過程需要用限制酶和DNA連接酶；②是將重組DNA導入到農桿菌中，③是將受體細胞通過植物組織培養形成轉基因植株的過程。由左下圖可知：mRNA1和mRNA2結合后，mRNA1不能正常翻譯，因此不能合成多聚半乳糖醛酸酶，細胞壁不被破壞，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粒在酶切后產生的末端發生任意連接，比如目的基因的自身環化。

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

（3）mRNA1和mRNA2的結合直接導致多聚半乳糖醛酸酶無法合成。

（4）目的基因能否在番茄細胞內穩定存在的關鍵是目的基因是否整合到受體細胞的染色體DNA上。

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