科學家將CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)導入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒并進行改造,通過同源重組實現(xiàn)目的基因的精確插入,利用該方法已培育出了耐寒的玉米新品種(轉(zhuǎn)入CXE-20耐寒基因,其表達產(chǎn)物CXE-20蛋白是一種植物獲得耐寒性不可或缺的防冷凍蛋白)。圖1表示構(gòu)建轉(zhuǎn)基因耐寒玉米重組質(zhì)粒的過程,其中Cas9-gRNA是CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)基因,HRA是抗除草劑基因,HR1和HR2是同源重組序列,圖2表示重組質(zhì)粒與受體細胞核DNA重組的過程。請回答:

(1)限制酶BamHⅠ、SacⅠ、HindⅢ、EcoRⅠ的識別序列分別是G↓GATCC、GAGCT↓C、A↓AGCTT、G↓AATTC,過程①所用引物如下,則過程②使用的限制酶是 SacⅠ和 EcoRⅠSacⅠ和 EcoRⅠ。
5'-CGCGAGCTCATGAGAAAGGGCCCGTGG-3'
5'-CGGAATTCCTATCCCCAGAGAGGTAGCGA-3'
(2)如圖3表示Cas9-gRNA復合體切割DNA的示意圖,其靶序列是5'-CGAAAG……GTACGT-3',根據(jù)圖中靶序列設(shè)計的gRNA中相應(yīng)序列是5'-ACGUAC……CUUUCGACGUAC……CUUUCG-3',Cas9-gRNA復合體切割DNA的 磷酸二酯磷酸二酯鍵使其斷裂。
(3)用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化玉米幼胚后,在培養(yǎng)基中加入 除草劑除草劑篩選出導入目的基因幼胚。在轉(zhuǎn)化玉米的過程中,使用改造后的Ti質(zhì)粒的優(yōu)點是 能夠在特定位點插入(目的)基因片段能夠在特定位點插入(目的)基因片段。
(4)現(xiàn)對篩選出的10棵植株進行DNA水平的檢測,基因長度及電泳結(jié)果如圖4。請?zhí)顚懕砀?,完成實驗設(shè)計:
組別 | 植株編號1-10 | 對照組1 | 對照組2 |
模板 | ① (提取的)1-10 號植株基因組 DNA (提取的)1-10 號植株基因組 DNA |
重組質(zhì)粒 | ② 非轉(zhuǎn)基因植株基因組 DNA 非轉(zhuǎn)基因植株基因組 DNA |
PCR體系中其他物質(zhì) | 擴增緩沖液、水、依據(jù)③ HR1 和 HR2 兩端的部分堿基序列 HR1 和 HR2 兩端的部分堿基序列 設(shè)計的引物、TaqDNA聚合酶、④4 種脫氧核苷酸/dNTP(Mg2+) 4 種脫氧核苷酸/dNTP(Mg2+) 等 |
||
電泳結(jié)果 | ⑤ 4、7、8、9 4、7、8、9 號玉米中成功插入了外源基因,這些植株自交后會發(fā)生性狀分離,其判斷依據(jù)是⑥出現(xiàn) 1kb 左右的 DNA 片段,說明其是雜合子 出現(xiàn) 1kb 左右的 DNA 片段,說明其是雜合子 。 |
(抗)CXE-20 蛋白抗體
(抗)CXE-20 蛋白抗體
(物質(zhì))檢測轉(zhuǎn)基因玉米細胞中目的基因是否表達。【考點】基因工程的操作過程綜合.
【答案】SacⅠ和 EcoRⅠ;ACGUAC……CUUUCG;磷酸二酯;除草劑;能夠在特定位點插入(目的)基因片段;(提取的)1-10 號植株基因組 DNA;非轉(zhuǎn)基因植株基因組 DNA;HR1 和 HR2 兩端的部分堿基序列;4 種脫氧核苷酸/dNTP(Mg2+);4、7、8、9;出現(xiàn) 1kb 左右的 DNA 片段,說明其是雜合子;(抗)CXE-20 蛋白抗體
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/5/4 8:0:8組卷:19引用:3難度:0.6
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