[選修3:現(xiàn)代生物科技專題]
研究發(fā)現(xiàn),某些植物的種子脫水?dāng)?shù)十年后復(fù)水仍能夠恢復(fù)活性,原因是細(xì)胞中積累了海藻糖??蒲腥藛T擬將酵母菌的海藻糖合成酶基因(TPS)轉(zhuǎn)入小麥中。如圖中標(biāo)注了載體、Bar體記基因(抗除草劑基因)、TPS基因的酶切位點(diǎn)和預(yù)期的基因表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)。
科研人員利用PCR技術(shù)獲得大量的TPS基因?,F(xiàn)將2種引物的一側(cè)添加限制酶識別序列(表格列舉了限制酶的識別序列),這樣TPS基因的PCR產(chǎn)物和載體用相同的限制酶切制后,可利用DNA連接酶將TPS基因拼接到載體的切口處,形成基因表達(dá)載體。
酶 |
BamHⅠ |
SacⅠ |
HindⅢ |
XbaⅠ |
識別序列 |
5′-GGATCC |
5′-GAGCTC |
5′-AAGCTT |
5′-TCTAGA |
回答下列問題:
(1)據(jù)圖分析,在TPS基因兩側(cè)引入的是
BamHⅠ、SacⅠ
BamHⅠ、SacⅠ
限制酶的酶切位點(diǎn)。設(shè)計(jì)的引物序列為
5'-GGATCCGAATCGAACGATTAGCAACT、5'-GAGCTCAGCCTAACGTA-CAAGTTCGT
5'-GGATCCGAATCGAACGATTAGCAACT、5'-GAGCTCAGCCTAACGTA-CAAGTTCGT
。
(2)在利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法轉(zhuǎn)入目的基因時(shí),需將TPS基因插入到質(zhì)粒的T-DNA中,原因是
T-DNA能轉(zhuǎn)移并整合到小麥染色體DNA上
T-DNA能轉(zhuǎn)移并整合到小麥染色體DNA上
。將攜帶了TPS基因的農(nóng)桿菌和小麥薄壁組織細(xì)胞共同培養(yǎng)時(shí),需用酚類化合物對小麥細(xì)胞進(jìn)行處理,這種處理的作用是
吸引農(nóng)桿菌對小麥細(xì)胞進(jìn)行侵染
吸引農(nóng)桿菌對小麥細(xì)胞進(jìn)行侵染
。
(3)為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有TPS基因,基因表達(dá)載體轉(zhuǎn)入細(xì)胞后,在獲得的小麥植株葉片上涂抹
除草劑
除草劑
(填“除草劑”或“海藻糖“),篩選出抗除草劑個(gè)體??茖W(xué)家將生長健壯、苗齡一致的抗除草劑小麥植株(實(shí)驗(yàn)組)與非抗除草劑小麥植株(對照組)進(jìn)行培育,鑒定兩組個(gè)體之間的
海藻糖
海藻糖
(填“除草劑”或“海藻糖”)的含量,如果
實(shí)驗(yàn)組積累的海藻糖明顯高于對照組
實(shí)驗(yàn)組積累的海藻糖明顯高于對照組
,則說明獲得了細(xì)胞中積累了海藻糖的小麥優(yōu)質(zhì)品種。