Question

16．番茄和土豆都是茄科植物，培育出一種地上能結番茄地下能結馬鈴薯的新品種是很多育種學家的夢想．請完善下列各種獲得番茄-馬鈴薯新品種的方案：
（1）可以嘗試用基因工程的方法獲得所需品種．首先我們需要提取土豆細胞內的mRNA，通過反轉錄的方法構建一個cDNA文庫．從該基因文庫中獲得相關基因后，在這些基因的首端和尾端分別連上啟動子和終止子后，插入到農桿菌Ti質粒上的T-DNA內部，通過農桿菌轉化的方法導入番茄細胞．將這些番茄細胞組織培養成植株后進行檢測篩選，就有可能篩選出所需植株．
（2）也可以嘗試用植物體細胞雜交的方式獲得所需品種．首先用纖維素酶和果膠酶去除番茄細胞和土豆細胞的細胞壁，得到番茄和土豆的原生質體，再通過電激或聚乙二醇處理（離心、振動等也行）（至少填兩種）等方法誘導兩種原生質體融合，等融合的原生質體再生出（新）細胞壁后，再將雜種細胞培養成愈傷組織進而培養成植株，在雜種植株中就有可能篩選出所需品種．

Answer 1

分析 1、基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因
（1）啟動子：是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位，能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質．
（2）終止子：也是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的尾端．
（3）標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來．常用的標記基因是抗生素基因．
2、農桿菌轉化法（約80%的轉基因植物都是用這種方法獲得的）
①農桿菌特點：易感染雙子葉植物和裸子植物，對單子葉植物沒有感染力；Ti質粒的T-DNA可轉移至受體細胞，并整合到受體細胞的染色體上．
②轉化：目的基因插人Ti質粒的T-DNA上$\stackrel{進入}{→}$農桿菌→導入植物細胞→目的基因整合到植物細胞染色體上→目的基因的遺傳特性得以穩定維持和表達．
3、植物體細胞雜交注意點：
（1）誘導融合的方法：物理法包括離心、振動、電刺激等．化學法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導劑．
（2）細胞融合完成的標志是新的細胞壁的生成．
（3）植物體細胞雜交的終點是培育成雜種植株，而不是形成雜種細胞就結束．
（4）雜種植株的特征：具備兩種植物的遺傳特征，原因是雜種植株中含有兩種植物的遺傳物質．

解答 解：（1）獲取目的基因可以從基因文庫中獲取、PCR技術擴增、人工合成．在反轉錄法獲得目的基因的過程中，首先需要提取土豆細胞內的mRNA，通過反轉錄的方法構建一個cDNA文庫．從該基因文庫中獲得相關基因后，在這些基因的首端和尾端分別連上啟動子和終止子后，插入到農桿菌Ti質粒上的T-DNA內部，通過農桿菌轉化的方法導入番茄細胞．將這些番茄細胞組織培養成植株后進行檢測篩選，就有可能篩選出所需植株．
（2）利用植物體細胞雜交的方式獲得所需品種時，首先用纖維素酶和果膠酶去除番茄細胞和土豆細胞的細胞壁，得到番茄和土豆的原生質體，再通過電激或聚乙二醇處理等方法誘導兩種原生質體融合，等融合的原生質體再生出（新）細胞壁后，再將雜種細胞培養成愈傷組織進而培養成植株，在雜種植株中就有可能篩選出所需品種．
故答案為：
（1）mRNA      cDNA     啟動子     終止子     T-DNA
（2）纖維素酶和果膠酶      電激或聚乙二醇處理（離心、振動等也行）    再生出（新）細胞壁

點評 本題考查了基因工程和細胞工程的有關知識，要求考生能夠識記目的基因獲取的方法，掌握基因表達載體構建的要求，識記農桿菌轉化法的過程和植物體細胞雜交的過程等，再結合所學知識準確答題．