题目内容

【题目】某质粒上有SalⅠ、HindⅢ、 BamHⅠ三种限制酶切割位点,同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如下图所示,请回答下列问题。

(1)基因工程的核心步骤是____________,此步骤的目的是使目的基因____________

(2)上图中的抗盐基因可以作为基因工程的 ____________基因,其作用是____________

(3)在构建重组质粒时,应选用____________(填限制酶的名称)对质粒和含抗盐基因的DNA进行切割,以防止目的基因和质粒自身环化。

(4)基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤。为筛选出导入了重组质粒的农杆菌,下图表示运用影印培养法(使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法)检测基因表达载体是否导入了农杆菌。培养基除了含有细菌生长繁殖所必需的成分外,培养基A和培养基B分别含有________________

____________。从检测筛选的结果分析,含有目的基因的是____________菌落中的细菌。

(5)为了检测抗盐基因是否培育成功,既要用放射性同位素标记的____________ 作为探针进行肝DNA杂交检测,又要用____________方法从个体水平鉴定烟草植株的耐盐性。

【答案】 基因表达载体的构建 在受体细胞稳定存在和遗传,且可以表达和发挥作用 标记 鉴定和筛选出含有目的基因的受体细胞 SalⅠ和HindⅢ 氨苄青霉素 四环素(或氨苄青霉素和四环素) 4和6 抗盐基因 一定浓度的盐水浇灌烟草植株(或将烟草植株移栽到盐碱地中)

【解析】试题分析:分析第一图:图示为转基因抗盐烟草的培育过程,首先构建基因表达载体;其次采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞(烟草细胞);再采用植物组织培养技术将含有目的基因的烟草细胞培养成转基因抗盐烟草。
分析第二图:图示是筛选含有重组质粒的农杆菌的过程,培养基A和B中应该分别加入氨苄青霉素、四环素。

(1)基因工程的基本操作步骤主要包括四步:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与表达。其中,基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤;目的是使目的基因在受体细胞稳定存在和遗传,且可以表达和发挥作用。

(2)据题干信息可知,利用此质粒获得转基因抗盐烟草,故抗盐基因即可作为基因工程的目的基因,因该基因表达后可以使烟草植株具有耐盐性高的能力,从而在选择培养基中可鉴定和筛选出含有目的基因的受体细胞,所以也可作为标记基因。

(3)据图可知,利用BamHⅠ限制酶切割含抗盐基因的DNA会破坏,目的基因即抗盐基因,所以不用BamHⅠ限制酶切割,利用SalⅠ和HindⅢ切割质粒和含抗盐基因的DNA可以使获得目的基因的两端具有不同的粘性末端,同时还能防止目的基因和质粒自身环化等。

(4)用SalI和HindIII两种限制酶对质粒进行切割时,会破会四环素抗性基因,但不会破坏氨苄青霉素抗性基因,因此导入重组质粒的农杆菌能在含有氨苄青霉素的培养基上能生存,但不能在含有四环素培养基上生存,所以培养基A和培养基B分别还含有氨苄青霉素、四环素,含目的基因的是4和6菌落中的细菌。

(5)探针是指用放射性同位素标记的目的基因(抗盐基因)制成的;除了从分子水平上进行检测,还可以从个体水平上进行鉴定,即用一定浓度的盐水浇灌烟草植株来鉴定烟草的耐盐性。

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(1)基因是有________DNA片段,其遗传信息蕴藏在________之中。基因控制性状的方式之一是通过控制酶的合成来控制_______过程,进而控制生物体的性状。

(2)若表中三对等位基因分别位于三对常染色体上,则基因型为AaBbDdaabbdd的两植株杂交,子代中窄叶植株占的比例为____,子代中红花窄叶细茎植株占的比例为____________

(3)若某植株体细胞的三对基因在染色体上的分布如图所示。如果该植株形成配子时,部分四分体中相邻的两条非姐妹染色单体之间,基因Dd所在片段发生过交叉互换,则该植株可形成________种基因型的配子;如果该植株形成配子时没有发生交叉互换,则该植株自交产生的红花窄叶子代中纯合子占的比例为________

(4)已知用电离辐射处理该植物的幼苗,能使Aa基因所在的染色体片段从原染色体随机断裂,然后随机结合在Bb所在染色体的末端,形成末端易位,但仅有一条染色体发生这种易位的植株高度不育。现将一基因型如上图所示的植株在幼苗时期用电离辐射处理,欲判定该植株是否发生易位及易位的类型,可通过观察该植株自交后代的表现型进行判断。

注:仅研究花色和叶形两对性状,不考虑交叉互换。

①若出现________种表现型的子代,则该植株没有发生染色体易位;

②若________,则该植株仅有一条染色体发生末端易位;

③若子代表现型及比例为________________,则Aa所在染色体片段均发生了易位,且A基因连在b基因所在的染色体上,a基因连在B基因所在的染色体上。

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