某研究小組利用水稻細胞培育能產(chǎn)生HPV(人乳頭瘤病毒)-LI蛋白的水稻胚乳細胞生物反應器,為獲得HPV-L1蛋白提供一種新的高效、低廉的途徑,用于制備HPV疫苗。其基本流程包括表達載體的構建、農(nóng)桿菌轉化、水稻細胞轉化、轉基因植株的篩選等步驟,最終獲得能產(chǎn)生含HPV-L1蛋白胚乳細胞的轉基因水稻?;卮鹣铝袉栴}:
(1)目的基因的獲?。焊鶕?jù)研究目標,科研人員可以從
基因文庫
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釣取HPV-L1基因,或者也可以分析HPV-L1蛋白的氨基酸序列,經(jīng) 化學方法合成
化學方法合成
得到目的基因,隨后,在合成基因的兩端分別引入MlyⅠ和XhoⅠ酶切位點,目的基因兩端設置不同酶切位點的目的是 使目的基因定向插入,減少自身環(huán)化,以便其正確轉錄和表達
使目的基因定向插入,減少自身環(huán)化,以便其正確轉錄和表達
。PCR是獲取HPV-L1基因的一種方法,PCR反應體系設計的兩種引物,在引物間和引物內(nèi)的堿基都不能互補,其原因是 防止引物內(nèi)或引物間結合形成雙鍵,導致引物與DNA模板結合效率降低
防止引物內(nèi)或引物間結合形成雙鍵,導致引物與DNA模板結合效率降低
。
(2)農(nóng)桿菌轉化:科研人員構建了如圖所示的表達載體,將其與經(jīng) 氯化鈣
氯化鈣
處理成感受態(tài)的農(nóng)桿菌細胞混合,并控制溫度進行 液體懸浮
液體懸浮
培養(yǎng),完成轉化和細胞復蘇,隨后將菌液涂布在含 卡那霉素
卡那霉素
的培養(yǎng)基上培養(yǎng),挑取菌落進行PCR鑒定后再擴大培養(yǎng)待用。
(3)水稻細胞轉化:取水稻種子脫殼后經(jīng) 消毒
消毒
處理,置于誘導培養(yǎng)基中發(fā)生 脫分化
脫分化
過程形成愈傷組織。挑取生長良好的愈傷組織加入到(2)中得到菌液中共培養(yǎng),完成轉化過程。為提高轉化效率,下列措施中可以采用的是哪幾項?AC
AC
。
A.不時搖動培養(yǎng)液
B.縮短培養(yǎng)時間
C.控制菌液中農(nóng)桿菌濃度
D.降低培養(yǎng)溫度
(4)轉基因水稻的篩選:將轉化處理后的水稻愈傷組織放在含抗生素的培養(yǎng)基中除菌處理后,轉移至含有 潮霉素
潮霉素
的固體選擇培養(yǎng)基中培養(yǎng),并誘導出 根和芽分生組織或胚狀體
根和芽分生組織或胚狀體
,繼續(xù)培養(yǎng)得到轉基因水稻。
(5)為了檢測是否成功導入HPV-L1基因并培育出能產(chǎn)生HPV-L1蛋白的水稻胚乳細胞生物反應器,請完善以下實驗思路:
Ⅰ.分別提取純化 胚乳細胞
胚乳細胞
的總DNA和蛋白質(zhì),經(jīng)處理后分別固定在硝酸纖維素膜上。
Ⅱ.讓待測DNA與HPV-L1基因探針發(fā)生 核酸分子雜交
核酸分子雜交
,放射自顯影檢測以確定目的基因已經(jīng)成功導入。
Ⅲ.讓待測蛋白質(zhì)與 放射性HPV-L1蛋白抗體發(fā)生抗原-抗體雜交
放射性HPV-L1蛋白抗體發(fā)生抗原-抗體雜交
,放射自顯影檢測以確定目的基因已經(jīng)成功表達。