黨的二十大對保障糧食安全提出了更高要求,馬鈴薯是我國重要的糧食作物之一。致病疫霉導致的晚疫病及干旱、高低溫和鹽脅迫等是導致馬鈴薯減產的重要原因。研究人員為探究StNPR4和tproNPR4基因在馬鈴薯應對致病疫霉和高鹽脅迫中的功能進行了相關實驗,基因表達載體構建示意圖如圖1。
(1)用SacⅡ等限制酶切割含目的基因的DNA片段,與經相同酶切割后的pENTR-L16質粒用 DNA連接DNA連接酶連接,構建重組pENTR-L16。
(2)經 SaclI和Kpn1SaclI和Kpn1酶將含目的基因的片段切出并連接到載體pORE04上構建重組pORE04。
(3)將重組pORE04導入馬鈴薯細胞常用的方法是 農桿菌轉化農桿菌轉化法,它利用了T-DNA的 可轉移可轉移特性,最終使目的基因整合到馬鈴薯細胞上。經轉化后得到5個品系,命名為1、2、3、4和5。圖2A表示馬鈴薯基因相對表達量分析,圖2B表示馬鈴薯接種致病疫霉后病原菌相對生物量分析,圖2C表示150mmol?L-1的NaCl處理對馬鈴薯快繁生根率的影響,**表示組別間差異達到極顯著水平。
①據(jù)圖2A分析,只有轉基因品系 55的表達量顯著低于野生型(WT)和其余4個轉化品系,因此后續(xù)試驗不再檢測此品系。
②據(jù)圖2B和圖2C分析,與野生型馬鈴薯比較,轉基因馬鈴薯品系的優(yōu)勢是具有 抗病性抗病性,致病疫霉相對生物量低:生根率高,存活能力強存活能力強。
(4)為研究轉基因馬鈴薯植株的分子機理,研究人員利用Taqman探針和反轉錄PCR技術,對轉基因馬鈴薯StproNPR4和StNPR4基因的表達進行檢測:
采用PCR技術獲取和擴增StproNPR4基因,需要使用的引物2序列為5'-CTTGGATGAT-3',則引物1的序列為 5'-TCTGTT-3'5'-TCTGTT-3'(標出5'和3端,寫出前6個堿基即可)。
②Tagman探針的結構如圖3所示,由于探針有 堿基互補配對堿基互補配對的片段,導致游離探針上的熒光素會與淬滅劑結合無法發(fā)出熒光。在PCR過程中,Taq酶體現(xiàn)出 DNA聚合DNA聚合酶活性,在相同擴增時間中,總熒光值與待測基因的mRNA(轉錄)量mRNA(轉錄)量成正比。
③經檢測,轉基因馬鈴薯水楊酸(SA)信號通路相關蛋白基因表達量顯著上升,SA是一種植物抗病有關的調節(jié)物質。研究人員推測L儀器檢測通過激活SA途徑提升抗病能力,欲驗證這一假設,需要進行的實驗是 敲除SA受體基因或抑制SA信號途徑,檢測馬鈴薯的抗病情況敲除SA受體基因或抑制SA信號途徑,檢測馬鈴薯的抗病情況。
【考點】基因工程的操作過程綜合.
【答案】DNA連接;SaclI和Kpn1;農桿菌轉化;可轉移;5;抗病性;存活能力強;5'-TCTGTT-3';堿基互補配對;DNA聚合;mRNA(轉錄)量;敲除SA受體基因或抑制SA信號途徑,檢測馬鈴薯的抗病情況
【解答】
【點評】
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