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利用PCR技术扩增目的基因是目的基因获取的常用方法之一。现有目的基因“X基因”,它是DNA分子上一个有遗传效应的片段,若要用PCR技术特异性地拷贝“X基因”,需在PCR反应中加入两种引物,两种引物及其与模板链的结合位置如图1所示。经4轮循环后产物中有五种不同的DNA分子,如图2所示。

(1)获取目的基因是实施基因工程的第一步,基因工程的核心步骤是      ,基因工程的原理是     。目的基因的获取除利用PCR技术扩增外,还可以从基因文库中获取。基因文库包含____和____等类型,前者的基因中含有启动子。。
(2)PCR的原理是____。PCR扩增的过程一般是:95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72℃下引物链延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的____,该过程在细胞内也可利用____酶实现。复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠    完成。在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中,使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶,其最主要的特点是
               。
  (3)至少需要循环一~轮,图2所示的五种不同的DNA分子在产物中才都会出现。经4轮循环后,图中④、⑤所示的DNA分子数分别占DNA分子总数的比例为      和    。

练习册系列答案
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T-DNA可能随机插入植物基因组内,导致被插入基因发生突变。用此方法诱导拟南芥产生突变体的过程如下:种植野生型拟南芥,待植物形成花蕾时,将地上部分浸入农杆菌(其中的T-DNA上带有抗除草剂基因)悬浮液中以实现转化。在适宜条件下培养,收获种子(称为T1代)。

环状DNA示意图
A、B、C、D表示能与相应T—DNA链
互补、长度相等的单链DNA片段;
箭头指示DNA合成方向。
(1)为筛选出已转化的个体,需将T1代播种在含         的培养基上生长,成熟后目交,收获种子(称为T2代)。
(2)为筛选出具有抗盐性状的突变体,需将T2代播种在含         的培养基上,获得所需个体。 
(3)经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。为确定抗盐性状是否由单基因突变引起,需将该突变体与         植株进行杂交,再自交         代后统计性状分离比。
(4)若上述T-DNA的插入造成了基因功能丧失,从该突变体的表现型可以推测野生型基因的存在导致植物的抗盐性         。
(5)根据T-DNA的已知序列,利用PCR技术可以扩增出被插入的基因片段。
其过程是:提取         植株的DNA,用限制酶处理后,再用         将获得的DNA片段连接成环(如下图)。以此为模板,从图中A、B、C、D四种单链DNA片断中选取         作为引物进行扩增,得到的片断将用于获取该基因的全序列信息。

 T-DNA可能随机插入植物基因组内,导致被插入基因发生突变。用此方法诱导拟南芥产生突变体的过程如下:种植野生型拟南芥,待植物形成花蕾时,将地上部分浸入农杆菌(其中的T-DNA上带有抗除草剂基因)悬浮液中以实现转化。在适宜条件下培养,收获种子(称为T1代)。

环状DNA示意图

A、B、C、D表示能与相应T—DNA链

互补、长度相等的单链DNA片段;

箭头指示DNA合成方向。

    (1)为筛选出已转化的个体,需将T1代播种在含          的培养基上生长,成熟后目交,收获种子(称为T2代)。

(2)为筛选出具有抗盐性状的突变体,需将T2代播种在含          的培养基上,获得所需个体。 

    (3)经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。为确定抗盐性状是否由单基因突变引起,需将该突变体与          植株进行杂交,再自交          代后统计性状分离比。

    (4)若上述T-DNA的插入造成了基因功能丧失,从该突变体的表现型可以推测野生型基因的存在导致植物的抗盐性          。

    (5)根据T-DNA的已知序列,利用PCR技术可以扩增出被插入的基因片段。

其过程是:提取          植株的DNA,用限制酶处理后,再用          将获得的DNA片段连接成环(如下图)。以此为模板,从图中A、B、C、D四种单链DNA片断中选取          作为引物进行扩增,得到的片断将用于获取该基因的全序列信息。

 

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