题目内容
【题目】油菜是世界上重要的油料作物,其生长期常受到病虫害的危害,其中80%是由病原真菌引起。过去对油菜真菌病害的控制主要使用化学杀菌剂;真菌的细胞壁由几丁质组成,现利用外源几丁质酶基因(如下图)注入油菜(本身无几丁质酶基因)中从而提高油菜的抗真菌能力,该过程利用了限制性核酸内切酶(如下图)。请回答下列问题:
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(1)据图2写出酶BamHI酶切后形成的DNA片段的末端序列:___________。形成重组DNA分子时,含几丁质酶基因的DNA片段可能自身___________。
(2)将重组DNA导入油菜细胞的常用方法是___________。为了检测油菜细胞是否成功导入几丁质酶基因,可利用___________制成的探针进行检测。
(3)将转基因油菜细胞培养成幼苗,过程中需调节培养基中___________________的配比,幼苗可置于有___________的环境中,检测几丁质酶基因是否成功表达。
(4)采用化学杀虫剂在消灭真菌病害的同时,也污染了__________________(至少2种)等无机环境,更为重要的是使得___________迅速减少。
【答案】—G (GATCC— —CCTAG G—) 环化 农杆菌转化法 几丁质酶基因单链(目的基因单链) 植物生长调节剂(植物激素、生长物质)和营养物质 病原真菌 水、空气、土壤 生物多样性
【解析】
基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原—抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
(1)根据图2中BamHI酶的识别序列及酶切位点,可知BamHI酶切后形成的DNA片段的末端序列为
,几丁质酶基因中含有两个 BamHI酶切位点,酶切后产生相同的黏性末端,并遵循碱基互补配对原则,可能自身环化。
(2)将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法。对目的基因的检测与鉴定,需用DNA分子杂交技术,利用几丁质酶基因单链(目的基因单链)制成的探针进行检测。
(3)转基因油菜细胞培养成幼苗,过程中需调节培养基中植物生长调节剂(植物激素、生长物质)和营养物质的配比。若要检测几丁质酶基因是否成功表达,需检测有无几丁质酶产生,需把幼苗置于有几丁质的环境中,即有病原真菌的环境中。
(4)采用化学杀虫剂在消灭真菌病害的同时,也污染了无机环境,例如水、空气、土壤等,会使生物多样性迅速减少。