番茄、馬鈴薯、辣椒都屬於茄科？ 一起來認識這些常見的茄科蔬果

提到茄科，很多人的腦海中可能就會浮現出茄子的模樣，其實茄子只是茄科中最常見的一種。在生活中，我們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後，在這些基因的首端和尾端分別連上啟動子和終止子後，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匯入番茄細胞．將這些番茄細胞組織培養成植株後進行檢測篩選，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）細胞壁後，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．

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，位於基因的首端，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，位於基因的尾端．（3）標記基因的作用：是為了鑑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，並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→匯入植物細胞→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）細胞融合完成的標誌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）雜種植株的特徵：具備兩種植物的遺傳特徵，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後，在這些基因的首端和尾端分別連上啟動子和終止子後，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匯入番茄細胞．將這些番茄細胞組織培養成植株後進行檢測篩選，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）細胞壁後，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

根本不可能番茄和土豆同株，因為我們要尊重自然法則。遵守自然規律，有些事物是天定的，不能通過人為去幹涉的，比如：生老病死，春夏秋冬，有些事物是自然界裡無法改變的，我們要尊重事實，在自然界裡可發展，可改變的領域裡改變，比如：雜交水稻、果樹嫁接，但土豆和番茄是不能實現同株的，這個得遵重客觀規律和事實。

番茄和土豆都是茄科植物。但番茄是番茄屬植物，

具體方法是：在六月上旬將土豆作砧木，當土豆長出五六片葉子時，在離地面5公分左右處用刀割斷，再在橫切面中央豎切一刀，切口三公分深。之後把長有二三片葉子的番茄幼苗切一段作接穗，去掉大葉留嫩枝，再把下部削成楔形，斜面長度與砧木切口相同。把接穗插入砧木的切口，用嫁接膜綁緊即可。

一株植物，上面長番茄，根部長土豆。看著像是想象的產物，但實際已經出現了。

由於番茄和土豆同屬一科，親緣關係密切，嫁接理論上可行。早在2013年，英國Thompson & Morgan園藝公司的主任農技師保羅·漢索德科學家，將番茄和土豆成功嫁接在一起，培育出“番茄-土豆”新植株。不過該技術費時費力，投入遠遠大於產出，不經濟，這就導致科學家不願意再投入精力研究“嫁接方法”。

總結一下:“番茄-土豆”植株通過嫁接可以實現；但更加經濟直接的方法還未成功。