内容正文:
基因工程类大题突破
1.为使甘蓝具有抗除草剂能力,科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入甘蓝植株,获得抗草甘膦转基因甘蓝。
(1)草甘膦抗性基因一条链的两端序列如下,采用PCR技术获取和扩增草甘膦抗性基因,应选用的引物组合为( )
A.5'-CTTGGATGAT-3'和5'-TCTGTTGAAT-3'
B.5'-CTTGGATGAT-3'和5'-TAAGTTGTCT-3'
C.5'-ATTCAACAGA-3'和5'-ATCATCCAAG-3'
D.5'-ATTCAACAGA-3'和5'-GAACCTACTA-3'
(2)基因工程中最核心的步骤是 (填数字编号),其目的是 。
(3)步骤②用 处理农杆菌后获得感受态细胞,以便将重组质粒导入。步骤③将农杆菌与甘蓝愈伤组织共培养后,在步骤④的培养基中添加 以便筛选出含目的基因的甘蓝植株。
(4)若目的基因用BamHⅠ和BglⅡ剪切,质粒用BamHⅠ剪切,酶切后的目的基因存在正向与反向两种连接方式,可用 酶对两种重组质粒进行剪切,通过凝胶电泳分析产物大小进行区分,如下图所示,图中 (填“样品1”或“样品2”)为所需基因表达载体。
限制酶
识别序列和切割位点
BamHⅠ
BglⅡ
EcoRⅠ
2.玉米是我国乃至全球总产量最高的粮食作物,玉米植株一般为雌雄同株异花,同时也存在只有雄花序的雄株和只有雌花序的雌株。玉米的性别由独立遗传的两对等位基因(E/e和T/t)控制;其中E和T同时存在时,表现为雌雄同株异花;仅有T而没有E时,表现为雄株;t隐性纯合时,表现为雌株。
(1)选取雌雄同株纯合子和雌株进行杂交,获得F1后自交得到F2。若F2中不出现雄株,则亲本的基因型分别为 ;若F2中出现3/16雄株,则亲本的基因型分别为 。
(2)若一雄株与一雌株杂交,子代中雌株占1/2,则亲本可能的基因型有 (写出两种基因型组合)。
(3)培育抗除草剂玉米可有效降低玉米种植中的劳动总量。草甘膦是目前世界上使用最广泛的除草剂,EPSPS基因是常用的抗草甘膦基因。
①EPSPS基因某条链的末端序列如下图:
图1
采用PCR技术获取和扩增EPSPS基因时,所需要的两种引物序列分别为 (标出5'和3'端)。
②下表为相关限制酶及其识别序列,图2为经切割得到的目的基因及末端(除黏性末端序列外,其他碱基序列省略),图3为所使用的质粒,其中Tetr、Ampr为标记基因。
限制酶
BamHⅠ
BclⅠ
SmaⅠ
Sau3AⅠ
识别位
点及切
割位点
图2
图3
据图3可知,将EPSPS基因导入玉米细胞的方法为 ;对质粒进行酶切应选用的两种限制酶为 。
③用重组质粒转化玉米幼胚后,向培养基中加入草甘膦筛选出成功导入目的基因的幼胚。提取培养后的植株DNA,进行目的基因的检测和鉴定,从玉米细胞提取DNA过程中,加入预冷的酒精的目的是 。
④下表为鉴定含EPSPS基因植株的4种方法。预测同一后代群体中,4种方法检出的含EPSPS基因植株的比例从小到大依次是 。
方法
检测对象
检测目标
检出的含G基
因植株的比例
PCR
扩增
基因组DNA
EPSPS基因
X1
分子
杂交
总mRNA
EPSPS基因转录产物
X2
抗原—
抗体
杂交
总蛋白质
EPSPS基因编码的蛋白质
X3
喷洒除
草剂
幼苗
抗草甘膦幼苗
X4
3.重组PCR技术是一项新的PCR技术,通过重组PCR技术能将两个不同的DNA连接成为一个新DNA分子。某科研小组从猪源大肠杆菌中扩增得到LTB和ST1两个基因片段,利用重组PCR技术构建了LTB—ST1融合基因,制备过程如图1所示。回答下列问题。
图1
(1)利用PCR技术扩增目的基因的过程中,向反应体系中加入的物质除了引物和模板链外,还需要加入 。利用PCR技术扩增目的基因,依据的生物学原理是 。
(2)从P2、P3两种引物的角度分析,LTB和ST1基因能够融合的关键是PCR1和PCR2不能在同一个反应体系中进行,原因是 。
(3)②过程 (填“需要”或“不需要”)加入引物,原因是 。
(4)科研小组为了检测是否成功构建出融合基因,将反应后体系中的各种DNA分子进行电泳,结果如图2所示。则融合基因最可能是 。
图2
4.