普通棉花中含β甘露糖苷酶基因(ChMmaA2),能在纖維細胞中特異性表達,產(chǎn)生的β甘露糖苷酶催化半纖維素降解,棉纖維長度變短。為了培育新的棉花品種,科研人員構(gòu)建了反義GhMnaA2基因表達載體,利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導入棉花細胞,成功獲得轉(zhuǎn)基因棉花品種,具體過程如圖。請分析回答:
(1)纖維細胞E6啟動子的元素組成為
C、H、O、N、P
C、H、O、N、P
,基因表達載體除了圖示組成外,至少還有 復制原點、終止子、標記基因
復制原點、終止子、標記基因
等(至少答兩個),不能使用質(zhì)粒1中花椰菜病毒啟動子的原因是 纖維細胞中的RNA聚合酶不能識別和結(jié)合花椰菜病毒啟動子,反義GhMnaA2不能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA
纖維細胞中的RNA聚合酶不能識別和結(jié)合花椰菜病毒啟動子,反義GhMnaA2不能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA
。
(2)PCR技術(shù)擴增β-甘露糖苷酶基因需要根據(jù) GhMnaA2兩端部分核苷酸序列
GhMnaA2兩端部分核苷酸序列
設(shè)計特異性引物序列,假設(shè)開始時模板DNA數(shù)量為m個,PCR擴增5個循環(huán),理論上需要的引物數(shù)量 62m
62m
,只含目的基因的片段數(shù)量為 22m
22m
。為保證ChMnaA2能插入到質(zhì)粒2中,還需要在引物的 5′
5′
端添加限制酶識別序列。
(3)為什么不能用GhMnaA2探針進行DNA分子雜交來鑒定基因表達載體是否導入棉花細胞?因為棉花細胞中本來就有GhMnaA2,不管是否導入都能與該探針發(fā)生堿基互補配對
因為棉花細胞中本來就有GhMnaA2,不管是否導入都能與該探針發(fā)生堿基互補配對
。
(4)③過程中用酶切法可鑒定正、反義表達載體。用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切割正義基因表達載體獲得0.1kb、3.2kb、5.8kb、8.6kb四種長度的DNA片段,則用NotI酶切反義基因表達載體獲得DNA片段的長度應(yīng)是 5.9kb
5.9kb
和 11.8kb
11.8kb
。
(5)導入細胞內(nèi)的反義GhMnaA2能阻止β-甘露糖甘酶合成,使棉纖維變長的原理是 反義GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA能與棉花細胞內(nèi)的GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA互補配對,從而抑制基因的表達(翻譯)
反義GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA能與棉花細胞內(nèi)的GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA互補配對,從而抑制基因的表達(翻譯)
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