(16)基因工程及生物技术的安全性与伦理问题(含解析)——高考生物学一轮复习大题过关练

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名称 (16)基因工程及生物技术的安全性与伦理问题(含解析)——高考生物学一轮复习大题过关练
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科目 生物学
更新时间 2024-10-25 21:04:05

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(16)基因工程及生物技术的安全性与伦理问题——高考生物学一轮复习大题过关练
1.黑曲霉是一种丝状真菌,其代谢产物广泛应用于食品加工等领域。回答下列问题:
(1)黑曲霉的PDA液体产酶培养基组成为:麸皮、豆粉饼、(NH4)2SO4、MgSO4·7H2O、KH2PO4,培养时需要通气振荡,由此可知黑曲霉的代谢类型为________________;豆粉饼可提供黑曲霉生长所需的_______;若要分离黑曲霉菌落,上述培养基中还需要添加____,在培养基灭菌前需将pH调至_______(填"酸性"“中性”或“碱性”)。
(2)计数黑曲霉菌液孢子浓度的方法为:用多层纱布过滤黑曲霉培养液得到孢子悬浮液,取1mL悬浮液用无菌水逐级稀释104倍,再取稀释液滴加至血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm,由400个小格组成)进行计数,统计得到计数的小格中平均孢子数2个,则黑曲霉培养液中孢子浓度为为_______个mL-1。
(3)以大豆为主要原料,利用黑曲霉产生的蛋白酶可将原料中的蛋白质水解成________,然后经淋洗、调制可得到酱油。
(4)黑曲霉发酵产生的柠檬酸是一种使用广泛的食品酸度调节剂。研究表明,几丁质酶基因chsC沉默与黑曲霉的菌丝形态和柠檬酸的产量有一定的相关性。利用基因工程技术构建干扰chsC基因表达的载体并导入黑曲霉菌体内,上述操作的步骤为:①首先从黑曲霉中提取DNA作为模板,利用_______技术扩增出chsC基因;构建chsC基因表达
的干扰载体时需要用到的工具有_________;需要将chsC基因_______(填“正向”或“反向”)插入到启动子和终止子之间,以保证转录出的RNA和chsC基因正常转录的mRNA互补成双链,从而干扰几丁质酶的合成。②最终可通过_______法鉴定转基因黑曲霉菌体培育是否成功。
2.天然β淀粉酶大多耐热性差,不利于工业化应用。我国学者借助PCR改造β-淀粉酶基因,并将改造的基因与pLN23质粒重组后导入大肠杆菌,最终获得耐高温的β-淀粉酶。回答下列问题:
(1)上述过程属于________________工程。
(2)PCR中使用的聚合酶属于________________(填写编号)。
①以DNA为模板的RNA聚合酶 ②以RNA为模板的RNA聚合酶
③以DNA为模板的DNA聚合酶 ④以RNA为模板的DNA聚合酶
(3)某天然β-淀粉酶由484个氨基酸构成,研究发现,将该酶第476位天冬氨酸替换为天冬酰胺,耐热性明显提升。在图1所示的β-淀粉酶基因改造方案中,含已替换碱基的引物是(填写编号)。
(4)为了使上述改造后的基因能在大肠杆菌中高效表达,由图2所示的pLN23质粒构建得到基因表达载体。除图示信息外,基因表达载体中还应该有目的基因(即改造后的基因)和________________。
(5)目的基因(不含EcoRI酶切位点)全长为1.5kb,将其插入BamHI位点。用EcoRI酶切来自于不同大肠杆菌菌落的质粒DNA,经琼脂糖凝胶电泳确定DNA片段长度,这一操作的目的是________________。正确连接的基因表达载体被EcoRⅠ酶切后长度为________________kb。
(6)采用PCR还能在分子水平上确定目的基因是否转录,根据中心法则,可通过________________反应获得PCR的模板。
3.百合具有观赏、食用和药用等多种价值,科研人员对其进行了多种育种技术研究。回答下列问题:
(1)体细胞杂交育种。进行不同种百合体细胞杂交前,先用_______去除细胞壁获得原生质体,使原生质体融合,得到杂种细胞后,继续培养,常用_______(填植物激素名称)诱导愈伤组织形成和分化,获得完整的杂种植株。
(2)单倍体育种。常用________的方法来获得单倍体植株,鉴定百合单倍体植株的方法是________。
(3)基因工程育种。研究人员从野生百合中获得一个抵抗尖孢镰刀菌侵染的基因pL,该基因及其上游的启动子pL和下游的终止子结构如图a。图b是一种Ti质粒的结构示意图,其中基因gus编码CUS酶,GUS酶活性可反映启动子活性。
①研究腐原微生物对L的启动子pL活性的影响。从图a所示结构中获取L,首先选用_______酶切,将其与相同限制酶酶切的Ti质粒连接,再导入烟草。随机选取3组转基因成功的烟草(P1、P2和P3)进行病原微生物胁迫,结果如图c。由此可知:三种病原微生物都能诱导pL的活性增强,其中________的诱导作用最强。
②现发现栽培种百合B中也有L,但其上游的启动子与野生百合不同,且抗病性弱。若要提高该百合中L的表达量,培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种,简要写出实验思路________。
4.凝乳酶具有凝乳和水解蛋白质的功能,由于能使奶制品形成特殊的风味,在酸奶和奶酪的生产中被广泛应用,传统凝乳酶是从未断奶的小牛胃液中提取的。科研人员欲制备产凝乳酶的工程菌用于发酵工程,以满足奶业生产的需求。回答下列问题。
(1)从牛体内直接获取凝乳酶基因比较麻烦,一般是在牛的乳腺细胞中提取凝乳酶基因的mRNA,在_________酶催化下获得DNA(cDNA),cDNA与凝乳酶基因不同,由于缺少_________,直接导入受体细胞是不能表达的。
(2)图1为凝乳酶cDNA(目的基因),图2为质粒pUC18示意图。
对凝乳酶cDNA通过PCR进行扩增时选择的引物组合是________,扩增时缓冲液中需要添加Mg2+,原因是________。为了能让目的基因和质粒pUC18能正确连接,扩增后还需在目的基因两端添加含有限制酶酶切位点的碱基序列,若2链为转录时的模板链,则两端含酶切位点碱基序列的添加情况为________。
(3)筛选导入目的基因成功的大肠杆菌,在培养基中加入________。经研究发
现,大肠杆菌对稀有密码子的利用率极低,如脯氨酸密码子CCC、甘氨酸密码子GGA、精氨酸密码子AGA和AGG,很少被使用。若目的基因中含有稀有密码子,会影响翻译的效率及产品的稳定性和功能。这样的稀有密码子在凝乳酶基因中也有,改造凝乳酶基因的思路是________。
(4)发酵罐是发酵工程生产凝乳酶的反应器,其主要作用是________(答出任意一点即可)。
(5)相对于从动物体内提取的方法获取凝乳酶,利用工程菌进行发酵工程生产具有________等优点。(答出两点即可)
5.“中天杨”是由我国科学家采用生物转基因技术,历经8年时间培育成功的抗盐碱、耐干旱的杨树新品种。该品种以八里庄杨为实验材料,经转mtl-D基因培育获得。如图为培育“中天杨”的操作流程,①~⑥表示操作过程,该过程中可能用到的限制酶如表所示。回答下列问题。
注:Ti质粒中的Tetr为四环素抗性基因,Ampr为氨节青霉素抗性基因。
限制酶 BclⅠ EcoRⅠ XbaⅠ Sau3AⅠ BamHⅠ
切割位点 T↓GATCA G↓AATTC T↓CTAGA ↓GATC G↓GATCC
(1)与杂交育种相比,基因工程育种的优点有______(填序号)。
①操作方法简便②目的性强,能定向改造生物性状③育种周期短④不受生殖隔离限制,能克服远缘杂交不亲和障碍⑤安全性高,对生态没有威胁
(2)过程①需要的酶是______,过程②需要的工具酶是______。
(3)采用PCR技术扩增目的基因时,在PCR反应体系中需加入引物,引物的作用是__________,若目的基因扩增3代,则共用引物_______个。PCR完成以后,常采用_______法来鉴定PCR的产物。
(4)培育转基因杨树的核心工作是______,在进行该工作时,应在mtl-D基因的两侧添加限制酶______的识别序列。
(5)将目的基因导入受体细胞除图示方法外,还有_____。为了确认目的基因在植物细胞中是否成功表达,从分子水平通常使用_____法进行检测。
6.阅读以下材料,回答问题。
材料:自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来,转基因鱼的研究取得了很大进步。转入外源生长激素(GH)基因的鱼生长速度快,饵料转化率高,但鱼类易于逃逸,因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题。我国科学家只是将三倍体的转基因鱼(如“湘云鲫”)投入自然水体进行养殖。
(1)转基因鱼培育成功的物质基础是转入GH基因的鱼和提供GH基因的生物_____。
(2)已知人的GH含有191个氨基酸,若将人的GH基因转移到鱼体内,则转基因鱼增加的脱氧核苷酸至少有_____个(不考虑终止密码子)。
(3)鱼类易于逃逸、扩散,因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题,试举例可能引起的生态安全性问题:_____。
(4)三倍体“湘云鲫”的培育过程是_____(不要求写出具体试剂等)。试从保障生态安全性问题方面分析,只投放三倍体鱼的原因是_____。
7.凝乳酶是食品生产中常用的凝结剂,科研人员从动物体内获得了凝乳酶mRNA,拟利用大肠杆菌通过基因工程生产凝乳酶。据下图回答下列问题:
(1)利用凝乳酶mRNA,在______酶的作用下,可以得到凝乳酶的cDNA,进一步通过PCR扩增时需要2种引物,引物的作用是______。
(2)图1和图2是选用的质粒及其几种相关限制酶的识别位点,在构建基因表达载体时,最好选用的限制酶是______,这样选择的优点是______(答出两点)。为在凝乳酶基因两侧加上相应的酶切位点,设计引物时需在引物前添加相应酶切位点,PCR过程中至少复制______次可以得到含所需酶切位点的凝乳酶基因。
(3)将构建的重组质粒导入大肠杆菌,需要用钙离子处理,使大肠杆菌处于______。
(4)将在添加了青霉素的培养基中得到的4个大肠杆菌菌落,进行进一步检测,检测结果如下图3所示,1~4号菌落需要舍弃的是1号和______。其中舍弃1号菌落的理由是______。
8.抗除草剂转基因作物的推广可有效减轻除草劳动强度、提高农业生产效率。图1为抗除草剂转基因玉米的技术流程。
(1)构建含除草剂抗性基因A的表达载体,传统的方法是目的基因通过______酶与载体进行重组。用于切割载体的限制酶,其识别序列______(填“能”或“不能”)出现在目的基因内部,可通过______技术在目的基因两侧添加相应限制酶识别序列,以便构建表达载体。
(2)为了减少限制酶识别序列的影响,科研人员研发了新的DNA重组方法一In-Fusion克隆技术(图2),其中In-Fusion酶可以将任何具有相同15bp末端序列的线性DNA分子进行连接,类似同源重组。
①科研人员希望应用以上技术构建含有A基因和GUS基因的重组DNA分子,首先获得了3种DNA分子,如图3,然后混合进行In-Fusion克隆反应。
如果引物2上额外添加的片段对应于GUS基因中加粗的e片段,那么引物1和引物4上额外增加的片段分别对应载体中加粗的片段_____。完成重组反应后,将表达载体加入经过______处理的农杆菌中。
答案以及解析
1.答案:(1)异养需氧(型);碳源和氮源;琼脂;酸性
(2)8×1010
(3)小分子肽和氨基酸
(4)①PCR;限制酶、DNA连接酶、载体;反向;②抗原—抗体杂交
解析:(1)由PDA液体产酶培养基的组成成分可知,黑曲霉的同化作用类型为异养型;由培养时需要通气振荡可知,黑曲霉的异化作用类型为需氧型,因此其代谢类型为异养需氧型。豆粉饼可为黑曲霉提供生长所需的氮源和碳源。若要分离黑曲霉菌,需要在上述液体培养基中添加琼脂,制成固体培养基。黑曲霉属于霉菌,培养霉菌的培养基需要将pH调至酸性。
(2)由题干信息中的计数方法可知:计数的小格中平均孢子数为2个,因此黑曲霉培养液中孢子浓度为2×400×104×104=8×1010个·mL-1。
(3)以大豆为主要原料,利用黑曲霉产生的蛋白酶可将原料中的蛋白质水解成小分子肽和氨基酸,然后经淋洗、调制可得到酱油。
(4)①构建干扰chsC基因表达载体的过程为:从黑曲霉中获取chsC基因,利用PCR技术扩增基因,再利用限制酶和DNA连接酶将chsC基因反向插入到载体中,这样可以保证转录出的RNA和chsC基因正常转录的mRNA互补成双链,从而干扰几丁质酶的合成。
②根据题意可知,若要检测几丁质酶的合成量,可采用抗原—抗体杂交法。
2.答案:(1)蛋白质
(2)③
(3)②
(4)标记基因
(5)筛选导入目的基因的大肠杆菌;5.7
(6)逆转录
解析:(1)根据蛋白质的功能改变基因的结构,最终获得耐高温的β-淀粉酶,这属于蛋白质工程。
(2)PCR的原理是DNA双链复制,利用的酶是耐热的DNA聚合酶,合成子链时是以DNA为模板。
(3)根据β-淀粉酶的编码序列,替换的碱基在编码序列中,则利用的引物应该把编码序列全部扩增在内,则所用的引物是②③。含已替换碱基的引物是②。
(4)作为基因工程载体的质粒应该包含:复制原点、限制酶的切割位点、标记基因、启动子和终止子,根据图示的表达载体可知应还要包括目的基因和标记基因。
(5)目的基因通过表达载体导入大肠杆菌中,大肠杆菌菌落的质粒DNA,经琼脂糖凝胶电泳确定DNA片段长度,这一操作的目的是筛选出导入目的基因的大肠杆菌。正确连接的基因表达载体只有一个EcoRⅠ酶切位点,则切割后的长度为4.2+1.5=5.7kb。
(6)转录是以DNA为模板合成RNA的过程,通过PCR在分子水平上确定目的基因是否转录,则需要以RNA为模板逆转录出DNA作为PCR反应的模板。
3.答案:(1)纤维素酶和果胶酶;生长素和细胞分裂素
(2)花药离体培养;利用显微镜观察根尖有丝分裂中期细胞中染色体的数目
(3)HindⅢ、BamHⅠ;交链格孢;利用转基因技术将百合B中L基因的启动子替换为野生百合中L基因的启动子pL
解析:(1)因植物细胞细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,因此获得原生质体的方法是用纤维素酶和果胶酶对植物细胞进行处理。
得到原生质体后使原生质体融合,形成杂种细胞,再用生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织形成和分化,从而获得完整的杂种植株。
(2)获得单倍体植株的常用方法是花药(花粉)离体培养;鉴定百合单倍体植株的方法是利用显微镜观察根尖有丝分裂中期细胞中染色体的数目,如果染色体数目减少一半,则获得的植株即为单倍体植株。
(3)根据目的片段以及质粒上限制酶的识别位点,若要获得pL并连接到质粒上,可选用限制酶HindⅢ、BamHI进行酶切,以替换Ti质粒中的启动子,从而达到根据GUS酶活性反映启动子活性的目的。根据图c的结果可知,交链格孢处理的每一组转基因烟草中的GUS酶活性都最高,可确定其诱导作用最强。欲培育具有高抗病原微生物能力的百合新品种,可利用转基因技术将百合B中L基因的启动子替换为野生百合中L基因的启动子PL。
4.答案:(1)逆转录;启动子和终止子
(2)引物1和引物4;真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活;在B端添加含XhoⅠ切点的碱基序列,在A端添加含BclⅠ切点的碱基序列
(3)氨苄青霉素;测定凝乳酶基因的碱基序列,找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列,以获得新的凝乳酶基因
(4)模拟微生物细胞代谢所需环境(或提供液体环境便于收集发酵液)
(5)生产效率高、成本低、产品质量稳定、环保
解析:(1)以RNA为模板合成DNA的过程为逆转录,在逆转录酶的催化下完成;由于mRNA是以基因的编码区为模板转录而成的,因此逆转录合成的cDNA是没有启动子和终止子的,将其直接导入受体细胞是不能发生转录的,只有构建基因的表达载体,在受体细胞中才能表达。
(2)进行PCR时DNA子链是从引物的3′端延伸的,由于两条模板链的方向是相反的,因此应选择的引物组合是引物1和引物4;PCR需要DNA聚合酶催化,由于真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活,进行PCR时缓冲液中要加入Mg2+;2链为转录时的模板链,RNA聚合酶与2链的3′端结合,因此B端是启动子的位置,生物参考答案5A端是终止子的位置。大肠杆菌的质粒pUC18上有两个限制酶酶切位点,按照酶切位点的顺序推断,应在B端添加含XhoⅠ切点的碱基序列,在A端添加含BclⅠ切点的碱基序列。
(3)质粒上的标记基因为氨苄青霉素抗性基因,可在含有氨苄青霉素的培养基上筛选导入目的基因成功的大肠杆菌;凝乳酶基因中含有稀有密码子,而大肠杆菌对稀有密码子的利用率极低,为保证产品合成的效率以及产品的稳定性和功能,需要对凝乳酶基因进行改造,这就需要先对凝乳酶基因进行测序,然后找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列,以获得新的凝乳酶基因。
(4)发酵罐的主要作用是模拟微生物细胞代谢所需环境或提供液体环境,便于收集发酵液。
(5)相对于从动物体内提取的方法获取凝乳酶,发酵工程生产具有生产效率高、成本低、产品质量稳定和环保等优点。
5.答案:(1)②③④
(2)逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶;限制酶和DNA连接酶
(3)使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸;14;琼脂糖凝胶电泳
(4)基因表达载体的构建;XbaⅠ、BclⅠ
(5)花粉管通道法;抗原—抗体杂交
解析:(1)与杂交育种相比,基因工程育种的操作方法较复杂,容易造成基因污染进而对生态产生威胁,但基因工程育种的目的性强,能定向改变生物性状,且育种周期短,不受生殖隔离限制,能克服远缘杂交不亲和障碍。
(2)过程①以RNA为模板合成DNA并进行PCR,该过程需要逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶。过程②是将目的基因与Ti质粒进行连接,需要限制酶切割目的基因和Ti质粒,然后利用DNA连接酶将二者进行连接。
(3)采用PCR技术扩增目的基因时,在PCR反应体系中需加入引物,引物的作用是使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸,若目的基因扩增3代,则共用引物14个。PCR完成以后,常采用琼脂糖凝胶电泳法来鉴定PCR的产物。
(4)基因表达载体的构建是基因工程的核心工作,在进行基因表达载体的构建时,应选择两种限制酶切割目的基因和Ti质粒,在mtl-D基因的两侧添加限制酶XbaⅠ、BclⅠ的识别序列。
(5)图中利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞,除此方法外,还有花粉管通道法等。为了确认目的基因在植物细胞中是否成功表达,通常用抗原—抗体杂交法从分子水平进行检测。
6.答案:(1)遗传物质都是DNA(或遗传物质相同,共用一套密码子)
(2)1146
(3)转基因鱼与同种野生鱼杂交,使野生鱼带有转基因,具有生长优势,与其他物种竞争加剧,引起生态危机(合理即可)
(4)使转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体,然后用二倍体与四倍体杂交形成三倍体;三倍体鱼不能繁殖后代,可以人工控制养殖数量,避免发生基因污染,引起生态危机
解析:(1)转基因技术的实质是DNA之间的重组,转基因鱼能够培育成功的物质基础是转入GH基因的鱼和提供GH基因的生物的遗传物质相同,且共用一套密码子。
(2)人GH是含有191个氨基酸的多肽,多肽含有的氨基酸数、控制多肽合成的mRNA上的碱基数目及相应的DNA上的脱氧核苷酸数目之比为1:3:6,转基因鱼增加的脱氧核苷酸至少有1146个。
(3)转基因鱼由于具有易于逃逸、扩散的特点,当这种鱼扩散到其他环境中时,与同种野生鱼杂交,被转入的基因就有可能转移到其他的鱼体内,造成基因污染;同时,由于该种转基因鱼生长速度快,会使其捕食对象在短时间内大量减少,该种鱼与其他物种竞争时,优势明显,所以可能引起生态危机。
(4)三倍体“湘云鲫”的培育过程和三倍体西瓜的培育过程相似,三倍体鱼由于不能产生正常的生殖细胞,无法繁殖后代,因此不会造成基因污染。
7.(1)答案:逆转录;与模板单链结合延伸子链(使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸)
解析:(1)由mRNA得到cDNA,利用的是逆转录酶。进行PCR扩增时,需要2种引物,引物会分别与两条DNA模板链结合,使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。
(2)答案:EcoRⅠ、BglⅡ或EcoRⅠ、BamHⅠ;避免标记基因被破坏、质粒自身环化和目的基因的反向连接(确保目的基因与质粒正向连接);3
解析:选择限制酶时首先坚持的原则是不能破坏标记基因,所以首先排除EcoR V,第二要防止质粒自身环化和目的基因的反向连接(即确保目的基因与质粒正向连接),所以要选择两种限制酶,产生不同的黏性末端,防止其自连,且由图2可知BglⅡ和BamHⅠ切割会产生相同的黏性末端,故在构建基因表达载体时,最好选用的限制酶是EcoRⅠ、BglⅡ或EcoRⅠ、BamHⅠ。分析PCR过程中至少需要复制几次可以得到含所需酶切位,点的凝乳酶基因时,可结合下图进行:
由上图分析可知,PCR过程中至少复制3次可以得到含所需酶切位,点的凝乳酶基因。
(3)答案:感受态(容易吸收外源DNA分子的状态)
解析:钙离子处理大肠杆菌可以使大肠杆菌细胞膜的通透性增大,使大肠杆菌处于感受态(即容易吸收周围环境中外源DNA分子的状态)。
(4)答案:2号、3号;目的基因未导入
解析:在添加了青霉素的培养基中得到的菌落都含有青霉素抗性基因(可能是转入了含目的基因的载体,也可能是转入了空载体),根据图3检测结果,可知1号菌落未导入目的基因,应舍去;2号菌落含有目的基因,也可以正常转录,但翻译过程受阻或翻译生成的蛋白质无法与相应抗体结合,应舍弃;3号菌落虽然含有目的基因,但不能与RNA进行杂交,说明目的基因不能正常转录,应舍弃。
8.答案:(1)限制酶和DNA连接;不能;PCR
(2)①a、d;Ca2+(或CaCl2)
②1、4;如图所示
(3)除草剂;由于成功实现转化的愈伤组织中既有除草剂抗性基因A,也有GUS基因,而GUS基因(含有内含子)在真核细胞中表达,而在农杆菌中不表达,且表达产物能催化无色物质K呈现蓝色,因此用无色物质K处理上述能正常生长的愈伤组织,出现蓝色的是实现成功转化的愈伤组织,无蓝色的是表面附着农杆菌的愈伤组织,即呈假阳性的愈伤组织
解析:(1)构建含除草剂抗性基因A的表达载体,传统的方法是用限制酶切割含目的基因的DNA片段和载体,而后通过DNA连接酶将目的基因和载体进行连接。目的基因内部不能有用于切割质粒的限制酶的识别序列,否则会导致目的基因被破坏;可通过PCR技术在目的基因两侧添加相应限制酶识别序列,以便构建表达载体。
(2)①利用In-Fusion克隆技术构建含有A基因和GUS基因的重组DNA分子,分析题图可知,如果引物2上额外添加的片段对应于GUS基因中加粗的e片段,说明A基因和GUS基因通过e片段实现连接,则引物1和4将产生与载体相连接的片段,因此引物1和引物4上额外增加的片段分别对应载体中加粗的片段a、d。完成重组反应后,将表达载体加入经过Ca2+处理的农杆菌中,使其处于感受态。②为筛选成功转入目标重组DNA分子的菌落,可以选取引物和4扩增目的基因并进行电泳检测,若成功导入目1的基因,则会存在A基因和GUS基因发生融合的基因,若检测结果为阳性,则说明目的基因导入成功。由于阳性菌中含有融合基因,结合图3可知,其长度应该约为600+800=1400(bp),因此阳性菌落的电泳结果如答案所示。
(3)农杆菌转化愈伤组织时,需要用含除草剂的选择培养基筛选转化的愈伤组织,理论上能在该培养基上正常生长的愈伤组织具有抗除草剂的特性;实际实验过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长(假阳性)。为了排除假阳性,可用无色物质K对能在选择性培养基上生长的愈伤组织进行处理,由于成功实现转化的愈伤组织中具有抗除草剂基因A,也有GUS基因,而GUS基因在真核细胞中表达,在农杆菌中不表达(因为GUS基因中含有内含子,GUS基因转录后不能在农杆菌中加工成熟,因此不表达),且其表达产物能催化无色物质K呈现蓝色,因此用无色物质K处理后,出现蓝色的是实现成功转化的愈伤组织,无蓝色的是表面附着农杆菌的愈伤组织(即假阳性),由此可排除假阳性。
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