题目内容
【题目】某种质粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶切割位点,它们的识别序列和黏性末端各不相同,该质粒同时含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。科学家利用此质粒培育转基因抗盐作物,提高粮食种植面积取得重大进展。其培育过程如下图,请回答下列问题。
(1)在构建重组质粒时,应选用 ________两种酶对质粒和含抗盐基因的DNA进行切割,以保证重组质粒序列的唯一性。
(2)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)检测重组质粒是否导入了土壤农杆菌。
培养基除了含有土壤农杆菌生长繁殖必需的成分和琼脂外,培养基A和培养基B分别还要含有______、______________。从检测筛选的结果分析,含有目的基因的是____(填数字)
菌落中的细菌。
(3)为了确定抗盐作物是否培育成功,要用__________标记的含抗盐基因的DNA片段作探针进行分子杂交检测,还要从个体水平用 __________(方法)鉴定作物的耐盐性。
(4)将转入抗盐基因的工程细胞培育成完整植株需要用组织培养技术,组织培养技术依据的原理是________________________。
(5)将抗盐基因导入作物细胞内,使作物具有了抗盐性状,这种变异类型属于_________。
【答案】SalⅠ HindⅢ 氨苄青霉素 四环素(或答氨苄青霉素和四环素) 4和6 放射性同位素(或荧光素) 一定浓度的盐水浇灌作物(将作物移栽到盐碱地中种植) 细胞的全能性 基因重组
【解析】
分析第一个图:图示为转基因抗盐作物的培育过程,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(作物细胞);再采用植物组织培养技术将含有目的基因的作物细胞培养成转基因抗盐作物。
分析第二个图:图示为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)质粒和含有目的基因的外源DNA分子上都含有Sal Ⅰ、Hind Ⅲ、BamH Ⅰ三种限制酶切割位点,其中BamH Ⅰ的切割位点位于目的基因上,用该酶切割会破坏目的基因;若只用Sal Ⅰ一种限制酶切割可能会导致目的基因与运载体反向连接;因此在构建重组质粒时,应选用Sal Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶对质粒和抗盐基因进行切割,以保证重组DNA序列的唯一性。
(2)用Sal Ⅰ和Hind Ⅲ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毒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。
(3)探针是指用放射性同位素标记的目的基因(抗盐基因)。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作物来鉴定作物的耐盐性。
(4)将转入抗盐基因的烟草细胞培育成完整的植株需要用植物组织培养技术,组织培养技术依据的原理是细胞的全能性。
(5)将抗盐基因导入作物细胞内,使作物具有了抗盐性状,这属于基因工程技术,变异类型是基因重组。
【题目】基因表达载体的构建是基因工程的重要技术。下图甲表示以大肠杆菌为受体细胞的基因表达载体的构建过程,请回答以下问题:
(1)质粒中的复制原点是________________酶识别和结合的位点。
(2)体外重组的质粒可通过_______离子参与的________方法导入大肠杆菌细胞
(3)为了筛选获得含有上图所示重组质粒的大肠杆菌,实验人员首先将经转化处理过的大肠杆菌接种在含_____________(抗生素)的培养基中,并出现菌落(图乙),然后用灭菌后的丝绒包上棉花制成的一枚“印章”,将图乙所示培养基上的菌落印到含__________(抗生素)的另一培养基上,培养后形成菌落(图丙)。图丙中,________(填能正常生长繁殖或不能正常生长繁殖)的菌落已导入含目的基因的重组质粒。
(4)基因工程中,某些噬菌体经改造后可以作为载体。而体外重组的噬菌体DNA通常需与________组装成完整噬菌体后,才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中,可作为重组噬菌体宿主细胞的是________。噬菌体载体与质粒载体相比,其优点是__________________________________ 。
(5)1967年,罗思和海林斯基发现细菌染色体DNA之外的质粒有自我复制能力,并可以在细菌细胞之间转移,这一发现对于当时基因工程技术的发展有什么促进作用?__________________________________
(6)若某DNA分子片段用两种限制酶酶切成不同长度的片段(结果如下表所示)。
酶 | 酶切结果(1kb=1000对碱基) |
BamHI | 四个片段:8.0kb,7.5kb,4.5kb,2.9kb |
BglII | 三个片段:13kb,6kb,3.9kb |
BamHI+ BglII | 六个片段:7.5kb,6kb,3.5kb,2.9kb,2kb,1kb |
7.5kb、2.9kb和6kb三个片段中不存在BamHI和BglII两种酶的酶切位点,请根据上述酶切结果说明判断依据:_______________。