Question

【題目】番茄營(yíng)養(yǎng)豐富，是人們喜愛(ài)的一類(lèi)果蔬。但普通番茄細(xì)胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因， 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(mǎn)足人們的生產(chǎn)生活需要，科學(xué)家們通過(guò)基因工程技術(shù)，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，請(qǐng)回答：

（1）過(guò)程①需要的工具酶有__________________。

（2）在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，重組DNA中除插入目的基因外，還需要有______________、終止子以及_______________________。

（3）在番茄新品種的培育過(guò)程中，將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法是______________。

（4）從圖中可見(jiàn)，mRNAl和mRNA2的結(jié)合直接導(dǎo)致了__________________無(wú)法合成，最終使番茄獲得了抗軟化的性狀。

（5）普通番茄細(xì)胞導(dǎo)入目的基因后，經(jīng)③過(guò)程形成_______________，然后誘導(dǎo)出試管苗，進(jìn)一步培養(yǎng)成正常植株。

（6）由mRNAl和mRNA2能結(jié)合，試分析多聚半乳糖醛酸酶基因與抗多聚半乳糖醛酸酶基因在結(jié)構(gòu)上的不同之處在于_______________________。

Answer 1

【答案】限制性?xún)?nèi)切酶和DNA連接酶 啟動(dòng)子 標(biāo)記基因 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 多聚半乳糖醛酸酶 愈傷組織 上游非編碼區(qū)的啟動(dòng)子的差異，使得編碼區(qū)的轉(zhuǎn)錄的模板鏈不同，從而使轉(zhuǎn)錄出的mRNAl與mRNA2剛好互補(bǔ)配對(duì)

【解析】

根據(jù)題意和圖示分析可知：①是基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，需要用限制酶和DNA連接酶；②是將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；③、④是將受體細(xì)胞培養(yǎng)形成轉(zhuǎn)基因植株，需采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其中③是脫分化過(guò)程、④是再分化過(guò)程。由左下圖可知：mRNA1和mRNA2的結(jié)合直接阻礙了多聚半乳糖醛酸酶合成時(shí)的翻譯過(guò)程，最終使番茄獲得抗軟化的性狀。

（1）構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要用到同一種的限制性?xún)?nèi)切酶處理含有目的基因的外源DNA分子和運(yùn)載體，以形成相同的黏性末端，再用DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接構(gòu)成重組質(zhì)粒。

（2）在構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，重組DNA中除插入目的基因外，還需要有啟動(dòng)子、終止子以及標(biāo)記基因，其作用是便于篩選出導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞。

（3）據(jù)圖分析，在番茄新品種的培育過(guò)程中，將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的方法為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。

（4）從圖中可見(jiàn)，mRNA1和mRNA2的結(jié)合直接阻礙了多聚半乳糖醛酸酶合成時(shí)的翻譯過(guò)程，最終使番茄獲得抗軟化的性狀。

（5）③是脫分化過(guò)程形成愈傷組織。

（6）mRNAl和mRNA2能結(jié)合，說(shuō)明mRNAl與mRNA2互補(bǔ)配對(duì)。從基因在結(jié)構(gòu)上來(lái)分析，上游非編碼區(qū)的啟動(dòng)子有差異，使得編碼區(qū)的轉(zhuǎn)錄的模板鏈不同，從而使轉(zhuǎn)錄出的mRNAl與mRNA2可能剛好互補(bǔ)配對(duì)。