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目的基因与质粒的正向和反向链接——2012江苏32VS一个练习  

2014-05-06 22:25:07|  分类: 生物选修3现代生 |  标签: |举报 |字号 订阅

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(2012江苏32)32. (9 分)图1 表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp 即碱基对)和部分碱基序列,图2 表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅡ、MboⅠ、SmaⅠ4 种限制性核酸内切酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题:
目的基因与质粒的正向和反向链接——2012江苏32VS一个练习 - 蒋迎仙 - 蒋世禄的生物课堂内外
 (1)图1 的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由 __________连接。

(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA 片段,产生的末端是 __________末端,其产物长度为_________。

(3)若图1 中虚线方框内的碱基对被T-A 碱基对替换,那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1 及其对应的DNA 片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,产物中共有__________种不同长度的DNA 片段。

(4)若将图2 中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是 __________。在导入重组质粒后,为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌, 一般需要用添加 __________的培养基进行培养。经检测,部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达,其最可能的原因是 __________。

答案:

(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖  (2)平    537 bp、790 bp、661 bp

(3)4             (4)BamHⅠ 抗生素B    同种限制酶切割形成的末端相同,部分目的基因D 与质粒反向连接

(2013?江苏二模)普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因(GhMnaA2),能在纤维细胞中特异性表达,产生的β-甘露糖苷酶催化半纤维素降解,棉纤维长度变短.为了培育新的棉花品种,科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体,利用农杆菌转化法导入棉花细胞,成功获得转基因棉花品种,具体过程如下.请分析回答:
目的基因与质粒的正向和反向链接——2012江苏32VS一个练习 - 蒋迎仙 - 蒋世禄的生物课堂内外
(1)①和②过程中所用的限制性内切酶分别是
HindⅢ、BamHⅠ
SmaⅠ

(2)基因表达载体除了图示组成外,至少还有
复制原点、终止子、标记基因
等(至少答两个).
(3)③过程中用酶切法可鉴定正、反义表达载体.用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正义基因表达载体获得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四种长度的DNA片段,则用NotⅠ酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是
6.0kb
12.7kb

(4)④过程中利用农杆菌介导转化棉花细胞的过程中,整合到棉花细胞染色体DNA的区段是
T-DNA
,转化后的细胞再通过
植物组织培养
形成植物体.
(5)导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对,从而抑制基因的表达,其意义是
阻止β-甘露糖苷酶合成,使棉纤维更长
 
分析分析题图:①和②过程表示基因表达载体的构建过程.在①过程中,纤维细胞E6启动子前后含有限制酶HindⅢ和BamHⅠ的切割位点,因此可以用这两种酶切割;②是构建反义GhMnaA2基因表达载体的过程,反义GhMnaA2基因前后有限制酶SmaⅠ的切割位点,因此可以该酶切割获取目的基因;③是扩增、鉴定、筛选反义表达载体;④是利用农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞;最后采用植物组织培养技术将受体细胞培养形成植物体.

解答(1)纤维细胞E6启动子前后含有限制酶HindⅢ和BamHⅠ的切割位点,因此可以用这两种酶切割;②是构建反义GhMnaA2基因表达载体的过程,反义GhMnaA2基因前后有限制酶SmaⅠ的切割位点,因此可以该酶切割获取目的基因.
(2)基因表达载体由启动子、目的基因、复制原点、终止子和标记基因等部分组成.
(3)③过程中,用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正义基因表达载体获得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四种长度的DNA片段,则用NotⅠ酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是0.05kb+5.95kb=6.0kb、3.25kb+9.45kb=12.7kb.
(4)农杆菌介导转化棉花细胞的过程中,整合到棉花细胞染色体DNA的区段是含有E6启动子和GhMnaA2基因的T-DNA.转化后,还需依据植物细胞的全能性,采用植物组织培养技术将受体细胞培养形成植物体.
(5)导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对,从而抑制基因的表达的翻译过程,进而阻止β-甘露糖苷酶合成,使棉纤维更长.
故答案:(1)HindⅢ、BamHⅠSmaⅠ
(2)复制原点、终止子、标记基因等
(3)6.0kb  12.7kb
(4)(含有E6启动子和GhMnaA2基因的)T-DNA  植物组织培养
(5)阻止β-甘露糖苷酶合成,使棉纤维更长.
点评本题结合转基因棉花品种培养流程图,考查基因工程和植物细胞工程的相关知识,意在考查考生分析题图提取有效信息的能力;识记能力和理解所学知识要点的能力;能运用所学知识,对生物学问题做出准确的判断和得出正确的结论.
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