甜玉米與普通玉米相比,甜玉米中可溶性糖向淀粉的轉(zhuǎn)化較慢含可溶性糖量高,汁多質(zhì)脆,富含多種維生素。為了使甜玉米更富有生產(chǎn)應(yīng)用價值,科研人員通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了超量表達(dá)P蛋白轉(zhuǎn)基因甜玉米。在超量表達(dá)P基因載體的構(gòu)建中,所用DNA片段和Ti質(zhì)粒的酶切位點(diǎn)如圖1所示,P蛋白在玉米株系的表達(dá)量如圖2所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)強(qiáng)啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段,能被RNA聚合酶RNA聚合酶識別并結(jié)合,驅(qū)動基因的持續(xù)轉(zhuǎn)錄。為使P基因在玉米植株中超量表達(dá),應(yīng)優(yōu)先選用BamHⅠ和SacⅠBamHⅠ和SacⅠ酶組合,將片段和Ti質(zhì)粒切開后構(gòu)建重組表達(dá)載體。TDNA在該實(shí)驗(yàn)中的作用是將強(qiáng)啟動子和P基因帶入玉米細(xì)胞并整合到玉米細(xì)胞染色體DNA上將強(qiáng)啟動子和P基因帶入玉米細(xì)胞并整合到玉米細(xì)胞染色體DNA上。
(2)將農(nóng)桿菌液浸泡過的玉米愈傷組織進(jìn)行植物組織培養(yǎng),培養(yǎng)基中需加入潮霉素潮霉素進(jìn)行篩選,篩選出的愈傷組織再分化再分化形成叢芽,最終獲得多個玉米株系a1、a2、a3、a4。通過對a1、a2、a3、a4四株甜玉米株系的蛋白質(zhì)表達(dá)量進(jìn)行測定結(jié)果如圖2,其中a4株系P蛋白表達(dá)量較低的原因可能是a4株系玉米中可能沒有導(dǎo)入目的基因或目的基因未表達(dá)a4株系玉米中可能沒有導(dǎo)入目的基因或目的基因未表達(dá)。
(3)科研人員將野生型玉米和a1株系玉米在甲、乙兩種條件下進(jìn)行種植,一段時間后,測量地上部分鮮重,獲得相對生物量如圖3所示。實(shí)驗(yàn)中的自變量是CO2濃度和植株類型CO2濃度和植株類型。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從光合作用的角度分析其原因是干旱條件下,a1株系轉(zhuǎn)基因玉米CO2的利用率更高,光合效率更高干旱條件下,a1株系轉(zhuǎn)基因玉米CO2的利用率更高,光合效率更高。
(4)為了進(jìn)一步提高甜玉米中淀粉的含量,科研人員提出通過降低淀粉酶合成有關(guān)基因的表達(dá)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)目標(biāo)。研究人員研究發(fā)現(xiàn)嗎啉反義寡核苷酸是一種RNA剪接抑制劑,將其注入植物細(xì)胞內(nèi)會使基因表達(dá)受阻,科研人員將嗎啉反義寡核苷酸導(dǎo)入玉米的受精卵中起到明顯效果。針對它的具體作用,科研人員提出以下假說:
假說1:導(dǎo)致RNA前體上內(nèi)含子1的對應(yīng)序列不能被剪。
假說2:導(dǎo)致RNA前體上內(nèi)含子1和外顯子2的對應(yīng)序列同時被剪切。
為了驗(yàn)證上述假說,分別從受精卵發(fā)育后3天的實(shí)驗(yàn)組和對照組胚細(xì)胞中提取總RNA總RNA,逆轉(zhuǎn)錄形成cDNA。若假說1成立,使用圖4所示引物2和引物4進(jìn)行PCR后電泳的結(jié)果為ADAD(填字母)。
A.實(shí)驗(yàn)組有目的條帶
B.實(shí)驗(yàn)組無目的條帶
C.對照組有目的條帶
D.對照組無目的條帶
若要證明假說2成立,需要選擇如圖所4示引物3和43和4進(jìn)行PCR。
【考點(diǎn)】基因工程的操作過程綜合.
【答案】RNA聚合酶;BamHⅠ和SacⅠ;將強(qiáng)啟動子和P基因帶入玉米細(xì)胞并整合到玉米細(xì)胞染色體DNA上;潮霉素;再分化;a4株系玉米中可能沒有導(dǎo)入目的基因或目的基因未表達(dá);CO2濃度和植株類型;干旱條件下,a1株系轉(zhuǎn)基因玉米CO2的利用率更高,光合效率更高;總RNA;AD;3和4
【解答】
【點(diǎn)評】
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