题目内容
【题目】EβF是薄荷产生的一种信息素,可驱散蚜虫并吸引蚜虫的天敌。天然农作物小麦不能产生EβF,但可以通过基因工程制备含EβF合成酶基因的转基因抗蚜麦。下图1为EβF合成酶基因合成的部分过程及质粒的结构,图2为相关限制酶的识别位点。回答下列问题:
(1)图1中获取目的基因的方法属于__________, 若利用PCR技术对EβF合成酶基因进行扩增,在PCR反应体系中除DNA模板外, 还应加入_________________。
(2)分析图1和图2,切割目的基因和质粒的最佳方案是选择限制酶_____________,得到的重组质粒除了含有图中的结构外,还应具有______________________等。
(3)将重组质粒导入小麦幼胚细胞使用的方法是________________________。
(4)转基因抗蚜麦推广种植后可能引发的安全性问题是____________________。
【答案】反转录法或人工化学合成 Taq酶、引物、4种脱氧核苷酸和缓冲液 NsiⅠ、PstⅠ和XhoⅠ 启动子、终止子和复制原点 基因枪法(或农杆菌转化法) 影响生物多样性、目的基因向其他生物扩散、改变现有生态结构
【解析】
基因工程的操作步骤:获取目的基因(基因文库、PCR、人工合成);构建基因表达载体(含标记基因、启动子、终止子、目的基因、复制原点等);把目的基因导入受体细胞(显微注射法、农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、钙离子处理法);目的基因的检测和鉴定(分子水平和个体水平检测,前者包括DNA分子杂交、分子杂交和抗原抗体杂交;后者如抗虫抗病接种实验)。
(1)图1中首先获取EβF合成酶的mRNA,在通过逆转录合成EβF合成酶基因,且在该基因的两端加上相应的限制酶识别序列,该方法为反转录法或人工化学合成目的基因。若利用PCR技术对EβF合成酶基因进行扩增,在PCR反应体系中需要加入DNA模板、Taq酶、引物、4种脱氧核苷酸和缓冲液。
(2)根据图1和图2可知,质粒上的标记基因内部含有SalⅠ识别序列,故不能选择该酶进行切割,应该选择PstⅠ和XhoⅠ对质粒进行切割,因为NsiⅠ和PstⅠ切割的黏性末端相同,故可以用NsiⅠ和PstⅠ对目的基因切割,即切割目的基因和质粒的最佳方案是选择限制酶NsiⅠ、PstⅠ和XhoⅠ,得到的重组质粒除了含有图中的结构如目的基因、标记基因外,还应具有启动子、终止子、复制原点等。
(3)可以用基因枪法将重组质粒导入小麦幼胚细胞。
(4)转基因抗蚜麦推广种植后可能影响生物多样性、目的基因向其他生物扩散、改变现有生态结构等。