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：

(1)该过程需要的工具酶有限制性核酸内切酶和_______________________。

(2)在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的常用方法是_______。

(3)从图中可见，mRNA1和mRNA2通过碱基互补配对形成________(填：单/双)链RNA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，先要接种到诱导培养基上培养，脱分化后得到__________，然后再转接到培养基上，诱导出试管苗，然后进一步培养成正常植株。这种培养方法叫做________________,其依据的原理是___________________。

Answer

DNA连接酶 农杆菌转化法 双 多聚半乳糖醛酸酶 愈伤组织 植物组织培养 细胞的全能性

【解析】

1、目的基因的获取
（1）目的基因是指： 编码蛋白质的结构基因。
（2）获取方法：①从基因文库中获取；②人工合成（反转录法和化学合成法）；③PCR技术扩增目的基因。
2、基因表达载体的构建
（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
（2）组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。

3、将目的基因导入受体细胞

（1）转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
（2）常用的转化方法：农杆菌转化法、显微注射技术、Ca2+处理法。

（3）重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
4、目的基因的检测和表达
（1）首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交技术。
（2）其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
（3）最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原--抗体杂交。
（4）有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。

⑴构建重组质粒要用同一种限制酶处理目的基因和运载体，得到相同的粘性末端再用DNA连接酶将之连接起来构成基因表达载体。

⑵将目的基因导入到植物细胞中常用的方法为农杆菌转化法，除此之外还有基因枪法和花粉管通道法。

⑶由图可知，mRNAl和mRNA2结合成了双链RNA，使mRNAl无法与核糖体结合，进而不能翻译出多聚半乳糖醛酸酶，最终使番茄获得了抗软化的性状。

⑷植物组织培养技术，离体的组织和器官通过脱分化形成愈伤组织，再通过再分化形成具有生根发芽功能的胚状体，进而发育成植株，体现了植物细胞的全能性。