四尾柵藻具有環(huán)境適應能力強和生長速度快等優(yōu)點,如果能將其進行品種改良,提高含油量,有望解決微藻生物柴油產業(yè)化進程的瓶頸。研究人員利用基因工程技術將油料作物紫蘇DGAT1基因導入四尾柵藻,獲得轉基因的產油微藻,利用地熱廢水培養(yǎng),不僅能生產生物柴油,還能治理地熱廢水。操作過程如圖,請回答下列問題:
注:LacZ基因編碼產生的酶可以分解物質X-gal,從而使菌落顯現(xiàn)出藍色。若無該基因或該基因被破壞,則菌落呈白色。
(1)將質粒pMD19-DGAT1導入大腸桿菌前,通常先用Ca2+處理大腸桿菌,使細胞處于一種
能吸收周圍環(huán)境中DNA分子
能吸收周圍環(huán)境中DNA分子
的生理狀態(tài)。
(2)為了便于篩選含pMD19-DGAT1重組質粒的大腸桿菌,該選擇培養(yǎng)基中應添加 卡那霉素和X-gal
卡那霉素和X-gal
物質。在培養(yǎng)基中挑取 白色
白色
顏色的大腸桿菌菌落可提取該 質粒并獲取目的基因。
(3)由如圖推測,用 EcoRⅠ
EcoRⅠ
和 SmaⅠ
SmaⅠ
酶切割pMD19-DGAT1獲得DGATI基因,并與酶切后的載體pBI121連接再次構建基因表達載體,用這兩種酶切割的目的是 保證其準確插入質粒(定向連接)并防止其出現(xiàn)自身環(huán)化等問題(或防止反向連接和自身環(huán)化)
保證其準確插入質粒(定向連接)并防止其出現(xiàn)自身環(huán)化等問題(或防止反向連接和自身環(huán)化)
。
(4)啟動子往往具有物種特異性,在載體pBI121質粒中插入紫蘇DGAT1基因,其上游啟動子應選擇 B
B
(填字母)。
A.紫蘇DGAT1基因啟動子 B.四尾柵藻啟動子 C.大腸桿菌啟動子
(5)為了判斷DGAT1基因是否導入四尾柵藻細胞,可利用 聚合酶鏈式反應
聚合酶鏈式反應
(中文全稱)等技術進行檢測。
(6)為檢測轉基因四尾柵藻對地熱廢水的去污能力,研究人員設計實驗并得到相應實驗結果如表。
指標 |
總氮(mg/L) |
總磷(mg/L) |
氟化物(mg/L) |
廢水培養(yǎng)基 |
23.2 |
4.32 |
4.56 |
培養(yǎng)轉基因四尾柵藻11天后 |
1.9 |
0.45 |
0.84 |
該實驗不能說明轉DGAT1基因顯著提高了四尾柵藻的去污能力。請進一步完善實驗設計
應添加對照組:廢水培養(yǎng)非轉基因四尾柵藻 11 天后,檢測總氮、總磷和氟化物的含量
應添加對照組:廢水培養(yǎng)非轉基因四尾柵藻 11 天后,檢測總氮、總磷和氟化物的含量
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