高中 | 第1节 重组DNA技术的基本工具 题目答案及解析

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选择性必修三 生物技术与工程

第三章 基因工程

第1节 重组DNA技术的基本工具

脱水素是青稞植株中的一种抗冻物质,脱水素基因$\rm Dhn4$的结构如图$\rm 1$所示,其中$\rm B$链为模板链。研究人员利用图$\rm 2$所示的质粒,通过农杆菌转化法将该基因导入草莓中,成功培育出了抗冻草每植株。回答相关问题。

说明:$Xho$ Ⅰ、$Kpn$ Ⅰ、$Pst$ Ⅰ为三种产生不同黏性末端的限制酶的识别位点:$\rm amp^{r}$基因为氨苄青霉素抗性基因。

利用$\rm PCR$获取目的基因,提取青稞细胞的$\rm mRNA$,经                 过程获得$\rm PCR$所需的模板。扩增$\rm Dhm4$时应选择的引物组合是                 ,为使扩增后的产物按照正确方向与质粒连接,需在两个引物的                 (填“$\rm 5$'”或“$\rm 3$'”)末端添加限制酶                 的识别序列。

[["逆转录","Ⅱ、Ⅲ","$\\rm 5$'","$ Kpn$ Ⅰ及$Xho$ Ⅰ"]]

青稞细胞中的$\rm mRNA$经过逆转录可获得$\rm cDNA$

引物能使$\rm DNA$聚合酶从引物的$\rm 3$'端开始连接脱氧核苷酸,故应选择引物方向是从$\rm 5$'$\rm →3$'延伸,即引物Ⅱ和引物Ⅲ。

限制酶序列应添加在基因的外侧,不影响基因的序列,故添加在$\rm 5$'端。因为$\rm B$链为模板链,转录的方向是沿着模板链的$\rm 3$'$\rm →5$',应将$\rm Dhn4$基因的左端与启动子一侧连接,又因为目的基因中含有$Pst$Ⅰ的识别序列,不能选用,故添加的限制酶序列分别是$Kpn$ Ⅰ和$ Xho$ Ⅰ。

$\rm 2$所示的质粒为农杆菌的                质粒,其中启动子的作用是                                                                                 

[["

$\\rm Ti$$\\rm RNA$聚合酶识别与结合的部位,使转录开始

"]]

$\rm 2$所示的质粒为农杆菌的$\rm Ti$质粒,其中启动子的作用是$\rm RNA$聚合酶识别与结合的部位,使转录开始。

将重组质粒导入用                 处理过的农杆菌内,然后在含                 的培养基上筛选农杆菌,再将筛选后的农杆菌与草莓叶片共培养。$\rm 1$

[["$\\rm Ca^{2+}$","氨苄青霉素"]]

农杆菌是原核生物,需要$\rm Ca^{2+}$处理,使其处于易于吸收外源$\rm DNA$的状态,完成将基因表达载体导入受体细胞的过程。其中基因表达载体上的$\rm amp^{r}$基因为氨苄青霉素抗性基因,属于标记基因,故可在含氨苄青霉素的培养基上培养、筛选农杆菌,再将阳性农杆菌与草莓叶片共培养,完成转化实验。

通过$\rm PCR$技术检测草莓染色体上是否插入了$\rm Dhn4$基因或                                                  ;然后通过                处理草莓,从个体水平鉴定转基因是否成功。

[["

$\\rm Dhn4$基因是否转录出$\\rm mRNA$;低温

"]]

通过$\rm PCR$技术检测草莓染色体上是否插入了$\rm Dhn4$基因或$\rm Dhn4$基因是否转录出$\rm mRNA$;然后通过低温处理草莓,从个体水平鉴定转基因是否成功。

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