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徑柳匙葉草是一種泌鹽植物。科研工作者將徑柳匙葉草液泡膜Na+/K+逆向轉運蛋白基因(TaNHX2基因)轉移到棉...

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問題詳情:

徑柳匙葉草是一種泌鹽植物。科研工作者將徑柳匙葉草液泡膜Na+/K+逆向轉運蛋白基因(TaNHX2基因)轉移到棉花細胞內,獲得了轉基因耐鹽棉花新品種。圖1是獲取的含有目的基因的DNA片段,Sau3AI、EcoRI、BamHI爲三種限制酶,圖中箭頭所指爲三種限制酶的切點;圖2是三種限制酶的識別序列與酶切位點示意圖;圖3是土壤農桿菌中用於攜帶目的基因的Ti質粒結構示意圖,請分析回答問題:

徑柳匙葉草是一種泌鹽植物。科研工作者將徑柳匙葉草液泡膜Na+/K+逆向轉運蛋白基因(TaNHX2基因)轉移到棉...

(1)將含有徑柳匙葉草不同基因的DNA片段匯入受體菌的羣體中儲存,再根據TaNHX2基因的特定核苷*序列從中提取圖1的片段,此法爲從__________獲取目的基因。

(2)不能在徑柳匙葉草根尖分生區細胞中獲得TaNHX2基因的mRNA,其原因是______________________________。

(3)若用BamHI切割圖1所示的DNA片段,獲得目的基因,則需選用_______切割圖3所示質粒,以便構建基因表達載體,該方案的缺陷是_________。故切割圖1所示DNA片段的最佳方案是選用____________酶。

(4)用上述最佳方案構建基因表達載體,所得重組質粒____________(選填“能”“不能”或“不一定能”)被BamHI切割。

(5)圖3中,質粒上的抗生素抗*基因的作用是_________________________________。

(6)爲了檢測技術成果,科研工作者將轉基因棉花種植在鹽鹼地,觀察其生長狀況,這屬於___________________________水平的檢測。

【回答】

基因文庫中    基因的選擇*表達(徑柳匙葉草根尖分生區細胞中TaNHX2基因不能表達)    Sau3A I    出現目的基因和質粒的自我環化、目的基因在質粒上的連接方向不確定    EcoRI和BamH I    不一定能    以便篩選出含有目的基因的受體細胞    個體   

【分析】

基因工程技術的基本步驟:

1.目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。

2.基因表達載體的構建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啓動子、終止子和標記基因等。

3.將目的基因匯入受體細胞:根據受體細胞不同,匯入的方法也不一樣.將目的基因匯入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因*法和花粉管通道法;將目的基因匯入動物細胞最有效的方法是顯微注*法;將目的基因匯入微生物細胞的方法是感受態細胞法。

4.目的基因的檢測與鑑定:

(1)分子水平上的檢測:①檢測轉基因生物染*體的DNA是否*入目的基因--DNA分子雜交技術;②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術;③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。

(2)個體水平上的鑑定:抗蟲鑑定、抗病鑑定、活*鑑定等。

【詳解】

(1)根據題意分析,該獲取目的基因的方法是將不同基因的DNA片段匯入受體菌的羣體中儲存,再根據TaNHX2基因的特定核苷*序列從中提取圖1的片段,因此該方法爲從基因文庫中獲取目的基因。

(2)由於細胞中基因是選擇*表達的,而徑柳匙葉草根尖分生區細胞中TaNHX2基因不能表達,因此不能在徑柳匙葉草根尖分生區細胞中獲得TaNHX2基因的mRNA。

(3)已知切割圖1所示的DNA片段的限制酶是BamHI,因此切割目的基因的限制酶應該是BamHI或者是切割後能夠產生相同粘*末端的限制酶,圖2顯示BamHI與Sau3A I切割後產生的粘*末端相同,而圖3質粒又沒有BamHI識別位點,因此只能用Sau3A I切割質粒;該方案切割後,目的基因兩側的粘*末端以及質粒的兩個粘*末端相同,可能會引起目的基因和質粒的自我環化、目的基因在質粒上的連接方向不確定等情況;爲了防止這種現象的出現,我們應該選擇不同的限制酶切割目的基因的兩側以及質粒,結合圖1和圖3分析,應該選擇EcoRI和BamH I切割圖1所示DNA片段,EcoRI和Sau3A I切割圖3質粒。

(4)結合以上分析可知,形成的重組質粒上肯定含有EcoRI、Sau3A I的識別位點,不一定含有BamH I的識別位點,所以所得重組質粒不一定能被BamHI切割。

(5)圖3中,質粒上的抗生素抗*基因爲標記基因,其作用是篩選出含有目的基因的受體細胞。

(6)科研工作者將轉基因棉花種植在鹽鹼地,觀察其生長狀況,屬於個體水平上的檢測。

【點睛】

本題結合基因結構圖和運載體結構圖,考查基因工程的技術和原理,重點是限制酶作用及其特點、質粒的組成等,要求考生認真分析圖1、圖2和圖3,能根據圖中資訊選擇合適的限制酶,再運用所學的知識答題。

知識點:基因工程

題型:綜合題

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