内容正文:
第2课时 将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定
课时目标
1.通过实例,分析将目的基因导入受体细胞的方法及目的基因的检测与鉴定。(生命观念)
2.构建基因工程的基本操作流程。(科学思维)
3.基于DNA片段的扩增及电泳鉴定,尝试进行PCR的基本操作并用电泳鉴定PCR的产物。(科学探究)
一、将目的基因导入受体细胞
1.将目的基因导入植物细胞
(1)花粉管通道法
①用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中。
②在植物受粉后的一定时间内,剪去柱头,将DNA溶液滴加在花柱切面上,使目的基因借助花粉管通道进入胚囊。
(2)农杆菌转化法
①原理:农杆菌Ti质粒上的T-DNA可整合到受体细胞的染色体DNA上。
②适用范围:主要适用于双子叶植物和裸子植物。
2.将目的基因导入动物细胞
(1)方法:显微注射。
(2)受体细胞:受精卵。
3.将目的基因导入微生物细胞
常以大肠杆菌作为受体细胞,一般先用Ca2+处理大肠杆菌细胞,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,然后再将重组的基因表达载体导入其中。
二、目的基因的检测与鉴定
1.分子水平的检测
检测对象
方法
染色体DNA上是否插入目的基因
PCR等技术
受体细胞是否转录出mRNA
PCR等技术
目的基因是否翻译出蛋白质
抗原—抗体杂交
2.个体水平的鉴定
(1)方法:培育导入了特定目的基因的生物体,并观察其是否表达出所需的性状。
(2)实例:通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性以及抗性的程度。
三、DNA片段的扩增及电泳鉴定
1.实验原理
(1)扩增原理
PCR利用了DNA的热变性原理,通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。
(2)电泳原理
①DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。
②在电场的作用下,这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动。
(3)鉴定原理
PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。
①在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。
②凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300_nm的紫外灯下被检测出来。
2.方法步骤
(1)移液:用微量移液器按照配方或PCR试剂盒的说明书,在微量离心管中依次加入各组分。
(2)离心:待所有的组分都加入后,盖严离心管的盖子。将微量离心管放入离心机里,离心约10s,使反应液集中在管的底部。
(3)反应:将装有反应液的微量离心管放入PCR仪中,设置程序进行反应。
(4)配制琼脂糖溶液:根据待分离DNA片段的大小,用电泳缓冲液配制琼脂糖溶液,一般配制质量分数为0.8%~1.2%的琼脂糖溶液。在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化。稍冷却后,加入适量的核酸染料混匀。
(5)制备琼脂糖凝胶:将温热的琼脂糖溶液迅速倒入模具,并插入合适大小的梳子,以形成加样孔。待凝胶溶液完全凝固后,小心拔出梳子,取出凝胶放入电泳槽内。
(6)将电泳缓冲液加入电泳槽中,电泳缓冲液没过凝胶1 mm为宜。
(7)将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液(内含指示剂)混合,再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内。
(8)接通电源,根据电泳槽阳极至阴极之间的距离来设定电压,一般为1~5_V/cm。待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时,停止电泳。
(9)电泳结束后,取出凝胶置于紫外灯下观察和照相。
◆名师点睛
1.目的基因导入植物细胞时常选用植物的体细胞作为受体细胞,主要是因为植物体细胞具有全能性,且取材方便,而动物的体细胞不易表达全能性,因而对动物细胞来说,常选用全能性最高的受精卵作为受体细胞。
2.常见转基因生物在个体水平上鉴定的方法
转基因生物
检测方法
观察目标
抗虫植物
饲喂害虫
害虫死亡
抗病毒(菌)植物
病毒(菌)感染
未侵染上病斑
抗盐植物
盐水浇灌
正常生长
抗除草剂植物
喷洒除草剂
正常生长
◆思维启迪
1.为什么动物基因工程常选用受精卵作为受体细胞?
提示:受精卵的全能性较高,而高度分化的动物体细胞的全能性表达受到抑制。
2.转基因抗虫棉培育过程中,检测目的基因是否成功表达的常见方法有哪两种?
提示:抗原—抗体杂交法、用棉叶饲喂棉铃虫。
◆基础速判(对的画“√”,错的画“×”)
1.为培育抗除草剂的作物新品种,导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体细胞。( × )
2.Ti质粒上的T-DNA可转移到植物细胞内,并且与其染色体DNA整合在一起。( √ )
3.可以将目的基因直接导入受体细胞。( × )
4.检测目的基因是否成功表达可用抗原—抗体杂交技术。( √ )
5.用PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA,利用了碱基互补配对原则。( √ )
6.基因工程是否成功需进行个体生物学水平的鉴定。( √ )
任务一__将目的基因导入受体细胞
下图为利用农杆菌转化法制备转基因植物的过程图。
[问题探究]
1.重组Ti质粒的构建需要哪些酶的作用?
答案:限制酶、DNA连接酶。
2.在用土壤农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞的过程中,一定要将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上的原因是什么?
答案:因为农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA(可转移的DNA)可转移到被侵染的细胞,并且整合到该细胞的染色体DNA上。
3.将基因表达载体导入农杆菌细胞时,应怎样处理农杆菌细胞?
答案:将基因表达载体(重组质粒)导入农杆菌细胞时,要用Ca2+处理农杆菌细胞,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,利于重组质粒的导入。
1.将目的基因导入受体细胞
生物种类
植物
动物
微生物
常用方法
农杆菌转化法、花粉管通道法
显微注射法
Ca2+处理法
受体
细胞
体细胞或受精卵
受精卵
原核细胞
转化
过程
将目的基因插入Ti质粒的T-DNA中→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的染色体DNA上→表达
将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物
Ca2+处理细胞→细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态→基因表达载体导入
2.农杆菌转化法中的两次拼接、两次导入
项目
拼接
导入
第一次
将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上
导入农杆菌
第二次
将插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞染色体DNA上
将含目的基因的T-DNA导入受体细胞
1.下列关于目的基因导入受体细胞的方法,不正确的是( )
A.我国利用花粉管通道法培育了转基因抗虫棉
B.用Ca2+处理大肠杆菌,使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
C.将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法是显微注射法
D.在自然条件下利用农杆菌转化法培育大多数单子叶转基因植物
D 解析:我国的转基因抗虫棉是利用花粉管通道法培育的,A正确;为使大肠杆菌易吸收DNA分子,应先用Ca2+进行处理,使大肠杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,B正确;显微注射法是将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的一种方法,C正确;在自然条件下农杆菌对大多数单子叶植物没有侵染能力,D错误。
2.采用基因工程的方法培育抗虫棉,下列导入目的基因的做法错误的是( )
①将抗虫蛋白注射到棉花受精卵中
②将编码抗虫蛋白的DNA序列,注射到棉花受精卵中
③将编码抗虫蛋白的DNA序列与质粒重组,导入细菌,用该细菌感染棉花的体细胞,再进行组织培养
④将编码抗虫蛋白的DNA序列,与细菌质粒重组,注射到棉花的子房并进入受精卵
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
A 解析:将抗虫蛋白直接注射到棉花受精卵中,没有获得目的基因,子代细胞不会有抗虫性状,①错误;将编码抗虫蛋白的DNA序列,直接注射到棉花受精卵中而没有将目的基因与载体结合,这样目的基因是不会被保留下来的,很容易被水解掉,②错误;在植物细胞基因工程中,利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞,然后通过植物组织培养技术将植物细胞培养成完整植株,③正确;在植物细胞基因工程中,可以利用花粉管通道法将目的基因导入受精卵中,然后发育为转基因植株,④正确。
3.在基因工程中,常采用花粉管通道法和土壤农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞。下图为花粉管通道法的一般原理示意图。下列相关叙述正确的是( )
A.外源DNA进入胚囊最终获得的种子均含有目的基因
B.植物生长各个时期均可通过花粉管通道导入外源DNA
C.花粉管通道法最大的优点是无需植物组织培养,技术简单
D.含外源DNA的种子发育成植株后均具有相应性状
C 解析:外源DNA进入胚囊后,不一定能整合到染色体DNA上,故最终获得的种子不一定含有目的基因,A错误;图示花粉管通道法应在雌蕊成熟时进行操作,B错误;花粉管通道法可以直接实现转基因植物的自然生成,无需经过植物组织培养这一过程,C正确;含外源DNA的种子发育成植株后不一定均具有相应性状,还需进行个体生物学水平等的鉴定,D错误。
任务二__目的基因的检测与鉴定
1.用什么方法检测目的基因是否插入受体细胞的染色体DNA上?
答案:PCR等技术。
2.目的基因已经插入受体细胞的染色体DNA上,为什么还要进行转录和翻译水平的检测?
答案:插入的目的基因不一定会表达。
3.如果目的基因是抗虫基因,在个体生物学水平上如何进行鉴定?如果目的基因是耐盐基因呢?
答案:如果目的基因是抗虫基因,则要进行抗虫接种实验;如果目的基因是耐盐基因,则要用一定浓度的盐水浇灌。
目的基因的检测与鉴定
1.(2024·深圳高二检测)下列关于目的基因检测与鉴定的叙述,错误的是( )
A.可以根据受体细胞是否具有某种抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因
B.受体细胞必须表现出目的基因控制的特定性状,才能说明目的基因完成了表达过程
C.目的基因检测的第一步是检测目的基因是否插入转基因生物的(染色体)DNA上
D.检测到受体细胞含有目的基因就标志着基因工程操作成功
D 解析:目的基因成功导入受体细胞只是基因工程操作成功的必要一步,基因工程操作成功的标志是目的基因在受体细胞中成功表达。
2.(2024·济南高二检测)如图为科学家利用耐盐碱植物中的耐盐基因培育耐盐水稻新品系的过程。下列相关说法错误的是( )
A.阶段 Ⅰ 、 Ⅱ 应用的技术分别是重组DNA技术、植物组织培养技术
B.对耐盐基因表达产物的检测可采用抗原—抗体杂交技术
C.可用PCR技术检测受体细胞中的耐盐基因是否转录出mRNA
D.耐盐基因在水稻细胞中成功表达就说明耐盐水稻新品系培育成功
D 解析:阶段 Ⅰ 将目的基因导入水稻细胞需要采用重组DNA技术,阶段 Ⅱ 将水稻细胞培养成完整植株需要采用植物组织培养技术,A正确;耐盐基因表达产物是蛋白质,可用抗原—抗体杂交技术检测,B正确;可用PCR技术检测受体细胞中的耐盐基因是否转录出mRNA,C正确;培育的耐盐水稻还需要在盐碱地中实验种植以检测是否具有耐盐性,D错误。
3.(不定项)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,几丁质酶可催化其水解。将几丁质酶基因转入菊花体内,可增强其抗真菌病的能力。下列有关叙述正确的是( )
A.将几丁质酶基因插入Ti质粒的T-DNA上构建表达载体
B.可通过显微注射法将农杆菌导入菊花受体细胞
C.可用PCR技术检测目的基因是否成功导入
D.可用真菌接种实验检测转基因菊花对真菌的抗性程度
ACD 解析:构建基因表达载体时,将几丁质酶基因插入Ti质粒的T-DNA片段上,然后利用T-DNA片段的可转移性将几丁质酶基因整合到菊花染色体DNA中,A正确;当受体细胞为动物细胞时,常用显微注射法,当受体细胞为植物细胞时,用农杆菌转化法,即用农杆菌去侵染受体细胞,而不是注射,B错误;可通过PCR等技术检测目的基因是否成功导入,C正确;可用真菌接种实验从个体生物学水平上鉴定转基因菊花对真菌的抗性程度,D正确。任务三__DNA片段的扩增及电泳鉴定
1.PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理,为什么?
答案:避免污染导致的外源DNA大量扩增,造成假阳性反应。
2.判断是否成功扩增出DNA片段的依据是什么?如果没有成功应该从哪些方面分析?
答案:判断是否成功扩增出DNA片段的依据是一次成功的DNA片段扩增应该产生与预期大小一致的DNA片段。若出现与预期不一致的结果,可尝试从以下几个方面进行分析:模板DNA的制备、引物的质量与特异性、酶的质量以及PCR循环的条件等。
1.实验注意事项
(1)微量移液器不能超量程使用。使用一次性吸液枪头有助于防止吸取的液体流入微量移液器,从而减少实验过程中的交叉污染。
(2)缓冲液和酶应分装成小份,并在-20 ℃条件下储存。使用前,将所需试剂从冰箱拿出,放在冰块上缓慢融化。
(3)在向微量离心管中添加反应组分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头都必须更换。
(4)在进行操作时,一定要戴好一次性手套。
2.结果分析
(1)未出现扩增条带的主要原因
①耐高温的(Taq)DNA聚合酶失活。
②引物出现质量问题。
③Mg2+浓度过低。
④变性时的温度低,变性时间短。
(2)出现非特异性扩增条带的主要原因
①模板DNA出现污染。
②引物特异性不强或形成引物二聚体。
③Mg2+浓度过高。
④复性时的温度过低等。
1.下列关于DNA片段的扩增及电泳鉴定步骤的说法,错误的是( )
A.PCR过程中,需要加入两种引物
B.所有组分加入微量离心管后,需要放入离心机离心约10 s
C.将电泳缓冲液加入电泳槽中,电泳缓冲液没过凝胶1 mm为宜
D.电泳出现位置不等的几条条带,说明鉴定的PCR产物比较纯净
D 解析:电泳出现位置不等的几条条带,说明存在长短不一的DNA片段,鉴定的PCR产物不纯净,D错误。
2.(2024·广州高二检测)研究人员用EcoR Ⅰ 和Sma Ⅰ 两种限制酶处理某DNA分子,图1为EcoR Ⅰ 切割该DNA分子后的结果;图2是酶切后的凝胶电泳图谱,其中1号泳道是DNA Marker,2号、3号、4号分别是EcoR Ⅰ 单独处理、Sma Ⅰ 单独处理、两种酶共同处理后的电泳结果。下列相关叙述错误的是( )
A.据图1可知EcoR Ⅰ 的识别序列为—GAATTC—,切割位点在G和A之间
B.据图2可知琼脂糖凝胶的加样孔在B端,且连着电泳槽的负极
C.据图2可知该DNA分子最可能是含1 000个碱基对的环状DNA
D.据图2可知该DNA分子中两种限制酶的酶切位点各有一个
B 解析:图1中DNA双链片段被切割成两段,该片段序列是—GAATTC—,断开的部位是在G和A碱基之间,A正确;相对分子质量大小会影响物质在电泳时的迁移速率,DNA片段相对分子质量越大,迁移速度越慢,相对分子质量越小,迁移速度越快,据图2可知琼脂糖凝胶的加样孔在A端,B错误;2号、3号分别是EcoRⅠ单独处理、SmaⅠ 单独处理后的电泳结果,两个泳道均只出现一个DNA片段,且相对分子质量是1 000 bp,说明该DNA分子最可能是含1 000个碱基对的环状DNA,C正确;图2中4号是EcoR Ⅰ 和Sma Ⅰ 两种酶共同处理后的电泳结果,显示800 bp和200 bp两个条带,说明在该DNA分子中,这两种限制酶的酶切位点各有一个,D正确。
培育开蓝色花的玫瑰——科学思维及社会责任
天然玫瑰因缺少控制合成蓝色色素的基因B而不能开蓝色花。科学家从开蓝色花的矮牵牛中发现了基因B后,利用生物工程技术培育出了开蓝色花的玫瑰。下图为该育种过程的操作流程图。
设计1:考查学以致用能力
(1)图中将基因B导入玫瑰细胞的方法称为________________。选择Ti质粒作为载体的原因是Ti质粒上的____________可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞的染色体DNA上。
设计2:考查推理判断能力
(2)在构建重组Ti质粒时,应该选用图中的____________(限制酶)。有人用该种限制酶分别切割Ti质粒和基因B后混合,加入DNA连接酶进行反应,用得到的混合物直接转化细菌甲。结果得到了四种细菌甲:未被转化的、含环状基因B的、含Ti质粒的和含重组Ti质粒的。筛选目的细菌甲时,先用含____________的固体培养基培养,不能生长的是__________________________________的细菌甲;然后再将能生长的细菌甲接种到含____________的固体培养基中,目的细菌甲在此培养基中________(填“能”或“不能”)生长。
设计3:考查长句表达能力
(3)由玫瑰韧皮部细胞形成组织乙的过程,实质是________________________________________________________________________________________的过程。
答案:(1)农杆菌转化法 T-DNA
(2)BamH Ⅰ 氨苄青霉素 未被转化的和含环状基因B 四环素 不能
(3)让已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞
解析:(1)将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法,将目的基因导入Ti质粒的T-DNA上是因为T-DNA能够转移到被侵染的细胞,并且将其整合到受体细胞的染色体DNA上。(2)在构建重组Ti质粒时,应选用图中的限制酶BamH Ⅰ ,这样构建的基因表达载体含有氨苄青霉素抗性基因,而不含四环素抗性基因。成功导入重组质粒的细菌在含有氨苄青霉素的固体培养基中能生长,而在含有四环素的固体培养基中不能生长,这样才能选出含有目的基因的重组质粒。(3)由题图可知,组织乙是愈伤组织,玫瑰韧皮部细胞形成组织乙就是脱分化形成愈伤组织的过程,其实质是让已经分化的细胞,经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞。
1.下列哪一种方法不能用于检测目的基因是否成功导入或表达( )
A.在显微镜下直接观察受体细胞中是否含有目的基因
B.通过PCR等技术检测受体细胞的DNA分子上是否含有目的基因
C.提取受体细胞合成的相应蛋白质,利用抗原—抗体特异性反应进行检测
D.抗虫基因导入植物细胞后,检测植物是否具有抗虫特性
A 解析:检测目的基因是否成功导入或表达的方法有多种。①分子水平的检测:通过PCR等技术检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA;检测目的基因是否翻译成相应的蛋白质用抗原—抗体杂交技术。②个体生物学水平的鉴定:检测生物体是否具有抗性及抗性程度。在显微镜下无法观察到受体细胞中是否含有目的基因。故选A。
2.(2024·天津高二检测)为增加玉米的抗旱性,科研人员构建含有某微生物抗旱基因E的重组质粒,并采用农杆菌转化法将其转入玉米幼胚组织细胞中,用E蛋白的抗体进行抗原—抗体杂交检测后,经进一步鉴定,筛选出抗旱的转基因玉米。下列叙述错误的是( )
A.提取该微生物的mRNA逆转录为DNA,通过PCR可获得大量抗旱基因E
B.目的基因必须位于启动子和终止子之间才能进行复制
C.将重组质粒置于经Ca2+处理的农杆菌悬液中,可获得转化的农杆菌
D.抗原—抗体杂交检测呈阳性的植株还要通过抗旱实验进行筛选
B 解析:提取该微生物的mRNA,在逆转录酶的催化作用下,逆转录为DNA,再通过PCR可获得大量目的基因(抗旱基因E),A正确;启动子和终止子分别负责启动和终止基因的转录过程,它们在基因表达调控中发挥着至关重要的作用,目的基因的复制与复制原点有关,B错误;农杆菌经Ca2+处理后,处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,所以将重组质粒置于经Ca2+处理的农杆菌悬液中,可获得转化的农杆菌,C正确;用E蛋白的抗体进行抗原—抗体杂交,可在分子水平检测转基因玉米的抗旱性状,之后还需要个体生物学水平的鉴定,即通过抗旱实验进行筛选,D正确。
3.PCR扩增时需考虑高质量的基因组DNA模板以及反应体系中各种组分的优化组合,下列相关叙述错误的是( )
A.反应体系中模板DNA的量和纯度影响PCR的成功与否
B.设计引物时需考虑引物的长度、碱基序列和G—C含量
C.Taq DNA聚合酶的浓度过低会引起非特异性扩增产物的增多
D.目标DNA的获得取决于引物在模板DNA上的结合位置
C 解析:PCR体外扩增需要DNA作为模板,所以反应体系中模板DNA的量和纯度会影响PCR的成功与否,A正确;设计引物时需考虑引物的长度、碱基序列和G—C含量,以保证引物能与目的基因的特定序列识别,且不能出现引物内部或引物之间的碱基互补配对,B正确;Taq DNA聚合酶的浓度过低,则扩增效率较低,扩增产物减少,不会导致非特异性扩增产物增多,C错误;由于PCR扩增需要在引物的下游延伸子链,所以DNA聚合酶只能特异性地催化复制处于两个引物之间的DNA序列,即目标DNA的获得取决于引物在模板DNA上的结合位置,D正确。
4.(2024·重庆高二检测)如图为农杆菌转化法培育转基因抗病毒番茄植物的过程示意图,下列叙述不正确的是( )
A.农杆菌转化法普遍适用于大多数双子叶植物和裸子植物
B.过程A需要限制酶和DNA连接酶的参与,可将重组质粒直接侵染植物细胞
C.抗病毒基因整合到番茄细胞的染色体DNA上需要借助T-DNA的转移
D.转基因抗病毒番茄植株是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定
B 解析:农杆菌转化法是一种常用的植物基因转化技术,它特别适用于大多数双子叶植物和裸子植物,A正确;过程A表示基因表达载体的构建,需要限制酶和DNA连接酶的参与,将重组质粒转入农杆菌后,再借助农杆菌的感染实现目的基因进入植物细胞,B错误; T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上,因此抗病毒基因整合到番茄细胞的染色体DNA上需要借助T-DNA的转移,C正确;转基因抗病毒番茄植株培育是否成功,可通过抗病毒接种实验进行鉴定,即给转基因抗病毒番茄植株接种病毒,观察其抗病性,D正确。
5.(不定项)科研人员以四环素抗性基因为标记基因,通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β-珠蛋白,治疗鼠的镰状细胞贫血。下列相关实验设计不合理的是( )
A.用β-珠蛋白的编码序列加启动子、终止子、四环素抗性基因等元件来构建表达载体
B.利用正常小鼠DNA分子通过PCR克隆出β-珠蛋白的编码序列
C.用含有青霉素的培养基筛选出已经导入β-珠蛋白编码序列的大肠杆菌
D.用Ca2+处理大肠杆菌后,将表达载体导入具有四环素抗性的大肠杆菌中
CD 解析:基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、标记基因和终止子等,因此用β-珠蛋白的编码序列加启动子、终止子、四环素抗性基因等元件来构建基因表达载体,A合理;利用正常小鼠DNA分子通过PCR克隆出β-珠蛋白的编码序列,B合理;标记基因是四环素抗性基因,因此用含有四环素的培养基筛选出已经导入β-珠蛋白编码序列的大肠杆菌,C不合理;标记基因是四环素抗性基因,因此受体细胞不能具有四环素抗性,即用Ca2+处理大肠杆菌后,将表达载体导入不具有四环素抗性的大肠杆菌中,D不合理。
6.果聚糖能提高植物体的渗透调节能力,果聚糖果糖基转移酶是一种合成果聚糖的酶,科学家在洋蓟中提取了果聚糖果糖基转移酶基因(FFT基因)的mRNA,欲通过基因工程技术获得抗旱的烟草。请回答下列问题。
(1)要想获得FFT基因,可以用FFT基因的mRNA作为模板,在____________的催化下合成目的基因,再利用________技术,在体外扩增得到大量的目的基因。
(2)烟草是双子叶植物,常用____________法将目的基因导入植物细胞,经______________后获得转基因烟草植株,该技术的原理是____________________________,将这些植株自交,筛选得到不发生性状分离的植株,此时FFT基因已经整合到烟草细胞的________________上。
(3)可以通过修饰载体上的________来提高FFT基因的表达水平。从转基因烟草的细胞中,提取蛋白质,通过________________技术,检查FFT基因是否翻译成蛋白质。
答案:(1)逆转录酶 PCR
(2)农杆菌转化 植物组织培养 植物细胞具有全能性 染色体DNA
(3)启动子 抗原—抗体杂交
解析:(1)以FFT基因的mRNA作为模板,在逆转录酶的作用下,通过逆转录获得目的基因,在体外扩增得到大量的目的基因的技术为PCR技术。(2)将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。利用植物组织培养技术将植物细胞培育成植株,其原理是植物细胞具有全能性。植株自交后,筛选得到不发生性状分离的植株,此时目的基因已经整合到受体细胞的染色体DNA上。(3)目的基因的上游是启动子,启动子可以结合RNA聚合酶,通过修饰载体上的启动子,可以提高转录的水平,进而提高目的基因的表达水平。通过抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否翻译成相应的蛋白质。
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