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非选择题-解答题 较难0.4 引用3 组卷684
盐芥是十字花科盐芥属植物,因生长于农田区的盐渍化土壤而得名。为研究盐芥iTS基因在植物逆境胁迫应答中的重要作用,科研人员做了一系列研究。
(1)取待测盐芥组织裂解破碎,进行DNA提取和纯化,得到待测盐芥基因组DNA。该过程常用的试剂有EDTA、SDS、NaCl、酒精等。在研磨液中加入NaCl的目的是_____________;纯化DNA时可使用酒精,是因为_____________________________
(2)为了特异性扩增iTS基因序列,需根据_____________设计特异性引物。在反应体系中加入相应物质和原料后,将PCR仪的温度设定为:变性94℃(30s)、复性58℃(30s)、延伸72℃(40s)。“延伸”的温度设定为72℃,是因为该温度下_____________。若iTS基因的数量为a个,上游引物数∶下游引物数=1∶50,该体系扩增进行5轮循环后,上游引物刚好耗尽,则上游引物的数量等于_____________条。
(3)用限制酶M切割某DNA分子,过程如图1所示,其中虚线部分为盐芥iTS基因。

图1中的DNA分子上限制酶M的切割位点有_____________个,它能够特异性识别的序列是_____________,下图2中能与iTS基因进行重组的Ti质粒是_____________。(所示碱基序列为不同载体中方框内的序列)

(4)将获得的重组质粒通过____________法导入大豆愈伤组织中,最终获得转基因大豆植株,iTS基因能否在大豆植株体内维持和表达其遗传特性的关键是____________
(5)为验证iTS基因能提高大豆的耐盐性,研究人员进行了以下实验,结果如下表所示。
大豆类型处理方式叶片中叶绿素含量根部细胞渗透压
野生型大豆0.15mol/L的NaCl溶液处理
转iTS基因大豆
综合上述研究,iTS基因能提高植物耐盐性的机理是_______________________________
21-22高二下·山东青岛·期中
知识点:PCR扩增的原理与过程DNA的粗提取及鉴定的方法DNA重组技术的基本工具将目的基因导入受体细胞 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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水稻是一种盐敏感型作物,盐碱胁迫会抑制水稻的生长。S-腺苷甲硫氨酸(简称SAM)在调节植物生长发育、提高植物抗逆性等方面具有重要作用。研究人员对野生大豆进行盐胁迫处理后,克隆出SAM合成酶基因(简称SAMS基因),构建了SAMS基因的植物表达载体,以农杆菌介导法侵染水稻愈伤组织,从而培养出转基因水稻株系。
【SAMS基因的PCR扩增】
提取野生大豆DNA,采用PCR方法获取SAMS基因,反应程序如图所示。

(1)已知PCR的一条引物序列为5′-AGATGGCAGAGACATTCCT-3′,写出对应的SAMS基因序列:____________________
(2)关于图中PCR的反应程序,下列叙述正确的是(       
A.图中步骤①为变性,步骤②为退火
B.预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制
C.后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分
D.延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制

(3)PCR中使用的聚合酶属于(       
A.以DNA为模板的RNA聚合酶
B.以RNA为模板的RNA聚合酶
C.以DNA为模板的DNA聚合酶
D.以RNA为模板的DNA聚合酶

(4)研究人员将步骤②的温度t1分别设置为50℃、 52℃、54℃、56℃和 58℃,进行了五组实验,结合PCR产物电泳检测结果分析,上图中t1温度应设置为________

   

【SAMS基因的表达载体构建】
将扩增的SAMS基因片段与质粒pBI121重组,构建出表达载体pBIS。

   

(5)为构建表达载体,需要用限制酶对质粒pBI121进行酶切,结合图和下表分析,应选择的限制酶最佳组合是_______________________________
Xho I5' C↓TCGAG 3'Sal I5' G↓TCGAC 3'
BamH I5' G↓GATCC 3'EcoR I5' G↓AATTC 3'
注:↓表示限制酶的切割位点
【表达载体pBIS的转化】
用农杆菌介导法对构建的表达载体pBIS进行转化,过程如下图。

   

(6)上述过程的受体细胞为(       
A.野生大豆细胞B.农杆菌EHA105菌株
C.含SAMS基因的农杆菌D.水稻愈伤组织细胞

(7)步骤I-III中需要用固体培养的有___________,筛选时应加入试剂_________
【水稻抗性苗耐盐碱性分析】
选取长势一致的野生型和转基因水稻幼苗,分别用含有0和200mmol·L1 NaHCO3(pH8.4)的溶液浇灌,进行盐碱胁迫处理15d,持续观察植株生长状态,并在第15天测定存活率和相对含水量,存活率=存活株数/总株数×100%,相对含水量= (鲜重-干重)/鲜重×100%。结果如图。

   

(8)结合图,分析野生大豆的SAMS基因能否提高水稻的耐盐碱性?______________
土壤铝污染是限制作物生长的主要因素之一,已有研究表明大豆中的SGF14a基因可提高作物的铝耐受性。研究人员欲构建重组质粒转染拟南芥(2n=10),培育可表达SGF14a-GFP融合蛋白的转基因拟南芥植株,探究其对铝胁迫的耐受性。回答下列问题:

(1)目的基因的获取:检索生物信息数据库,获取SGFI4a基因的编码序列,设计特异性引物,并在引物的______________端添加特定限制酶的识别序列。提取大豆根部的总RNA,通过______________过程得到cDNA。以cDNA 为模板,加入______________酶进行PCR 扩增出SGF14a基因。
(2)构建重组质粒:将SGF14a基因插入到Ti质粒的_______中,构建出部分结构如图1所示的重组质粒。仅用______________一对引物,即可确定SGFI4a基因插入到质粒中方向是否正确。再用该重组质粒转化______________根癌农杆菌,在平板上筛选出阳性的根癌农杆菌。
(3)拟南芥的转化:用上述根癌农杆菌与野生型拟南芥的叶片共培养,将转染后的叶片转移至发芽培养基培养生芽。待芽长大后,转移至______________(激素)比例较高的生根培养基培养,获得若干能发出______________的转基因植株。
(4)转基因植株的筛选:提取转基因植株的总基因组,用引物F2和R2进行PCR,电泳结果如图2所示,则______________(“1”或“2”)为纯合子转基因植株。已知SGF14a基因转录的模板链是a链,引物F1______________(“a”或“b”)链的部分序列相同。进一步提取转基因植株根细胞内的蛋白质,用抗SGF14a蛋白抗体和抗GFP蛋白抗体检测相应蛋白是否表达,结果如图3所示,其中条带1说明了细胞内表达了______________。为了探究转基因拟南芥对铝胁迫的耐受性,用______________的铝盐处理转基因和野生型的无菌苗,一段时间后测定植株的根生物量和蒸腾速率,其中部分结果如图4所示,从个体水平上分析,推测转基因植株通过____________________________等途径提高其对铝盐的耐受性。

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