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【题目】植物基因工程中,往往用光诱导型启动子(PrbcS)使目的基因表达,其结合T基因后能使目的基因更高水平表达。下图中①和②都为基因表达载体构建过程中的中间载体,请分析重组载体的部分构建过程并回答下列问题:

注:Ampr/Kmr分别为氨苄青霉素/卡那霉素抗性基因。origin为复制原点,其余为限制酶切位点。

(1) 对双子叶植物进行基因工程改造最常用的方法是____________,还需结合____________技术才能获得新性状的植株。

(2) 中间载体通常用________法导入微生物中扩增,含有中间载体②PrbcS*T的微生物与含有中间载体①PrbcS*T的微生物相比,区别两者差别的方法是____________________________

(3) 经酶切后凝胶电泳,测得2B片段为0.4kb,经图示信息分析,Prbcs*T的长度约为________。写出中间载体②Prbcs*T图中问号处限制酶的酶切位点:________________________

(4) 如何在T基因前“点突变引入NcoⅠ”酶切位点? ___________________

【答案】农杆菌转化法 植物组织培养技术 感受态细胞法 含有中间载体②PrbcS*T的微生物能在含有卡那霉素的培养基中生长,而不能在含有氨苄青霉素的培养基中生长(或含有中间载体①PrbcS*T的微生物能在含有氨苄青霉素的培养基中生长,而不能在含有卡那霉素的培养基中生长) 1.7 kb SphⅠ、BamHⅠ、EcoRⅠ、NotⅠ、XhoⅠ、EcoRⅤ 设计包含NcoⅠ识别序列的引物,然后用PCR技术扩增

【解析】

基因工程中目的基因导入的受体细胞不同,选用的方法不同,一般导入双子叶植物常用农杆菌转化法,导入动物细胞常用显微注射法,导入微生物常用感受态法。运载体上常含有标记基因,可用来筛选目的基因是否导入受体细胞。

(1)将目的基因导入双子叶植物常利用农杆菌转化法。要想获得转基因植物,还需要对导入目的基因的受体细胞进行植物组织培养。

(2)将中间载体导入微生物时常先用钙离子处理微生物使其成为感受态,易于吸收中间载体,该种方法为感受态细胞法。由图可知,中间载体②上含卡那霉素抗性基因,而不含氨苄青霉素抗性基因,故含有中间载体②PrbcS*T的微生物能在含有卡那霉素的培养基中生长,而不能在含有氨苄青霉素的培养基中生长。

(3)由图可知,中间载体②的长度为2.7kb,经酶切后凝胶电泳,测得2B片段为0.4kb,设Prbcs*T的长度为y,则2.7-0.4+y=4kb,解得y=1.7kb。根据图示中中间载体①PrbcS*T右侧的酶切位点和中间载体②-2B右侧的酶切位点可知,中间载体②Prbcs*T图中问号处限制酶的酶切位点可为SphⅠ、BamHⅠ、EcoRⅠ、NotⅠ、XhoⅠ、EcoRⅤ的酶切位点。

(4)可设计包含NcoⅠ识别序列的引物,然后用PCR技术扩增,即可在T基因前“点突变引入NcoⅠ”酶切位点。

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(1)由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式称为___________,其原理是在此过程中会出现____________。应用此育种方式一般从______代才能开始选育AAbb个体,是因为____________________________________________________

(2)若经过过程②产生的子代总数为1552株,则其中基因型为AAbb理论上有_______株。基因型为Aabb的植株经过过程③,子代中AAbb与aabb的数量比是________

若经过过程F2,选取F2A_bb个体随机交配,子代中AAbbaabb的数量比是__________

(3)过程⑤常采用______________技术得到Ab个体。与过程“①②③”的育种方法相比,过程⑤⑥的优势是__________

(4)过程⑦育种方式是___________,与过程⑦比较,过程④方法的明显优势是:_________

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(1) 乙烯通过________方式进入靶细胞,与________结合后,通过调控细胞合成________促进香气物质的产生。此种基因与性状的关系属于________________________________________________类型。

(2) 转录时,与DNA中起点结合的酶是____________。从图中可看出翻译过程中核糖体的移动方向是________,一个mRNA上结合多个核糖体的意义是_____________________________

(3) 科研人员选取若干生长状态一致的香瓜,随机分为两组进行实验,其结果如图所示。据图可知,内源乙烯产生量在第________天达到最高;外源乙烯对L酶活性的促进作用在第7天最显著,理由是________________________________________________________________________

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A. a组的pH可能高于b组的pH

B. a组pH条件下,该酶降低化学反应的活化能可能最多

C. 在c组pH条件下比较适宜保存酶

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(2)提取农杆菌的Ti质粒,将上述结构导入Ti质粒的相关片段中就可整合到水稻染色体DNA上,原因是______________________。已知农杆菌对多数单子叶植物没有感染能力,那么如何使农杆菌感染单子叶植物水稻呢?______________________

(3)将成功导入上述基因的水稻细胞置于培养基上培养,经过___________两个过程可获得幼苗,幼苗在长大成熟后,所结种子的胚乳将富含___________。该技术的成功,说明了_________________________________

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