问题标题:
【1994年,科研人员发现一株拟南芥突变株,由于NPR1基因突变,使其系统获得性抗性相关蛋白基因的应答性表达被彻底破坏,后来采用定位克隆技术从拟南芥中克隆到了NPR1基因,发现它的表达】
问题描述:
1994年,科研人员发现一株拟南芥突变株,由于NPR1基因突变,使其系统获得性抗性相关蛋白基因的应答性表达被彻底破坏,后来采用定位克隆技术从拟南芥中克隆到了NPR1基因,发现它的表达与植物抗细菌和真菌毒性提高有关.以NPR1基因作为目的基因可人工获得抗性植株.请回答:
(1)抗性相关蛋白基因的应答性表达过程包括___两个步骤.从野生拟南芥中分离出NPR1基因的mRNA后,以其为模板可___出目的片段,然后用PCR技术可实现目的片段的克隆.与生物体内的DNA复制相比,PCR技术的特殊之处有___(答出两项)等.
(2)由于DNA复制时,子链只能由5'向3'方向延伸,故利用PCR扩增NPR1基因时,可以从图1的A、B、C、D四种单链DNA片段中选取___作为引物.PCR扩增进行50个循环后,理论上可以产生约为___个DNA分子,将这些DNA分子与载体连接后储存在一个受体菌群中,这个受体菌群就叫做拟南芥的___,扩增获得的目的基因与拟南芥细胞中该基因碱基序列___(填“相同”或“不同”).
(3)将人工合成的NPR1基因导入普通植物之前,需要构建___.对NPR1基因片段和质粒(图2所示)进行酶切时,可选用限制酶的组合为___或___.
罗睿回答:
(1)基因表达过程包括转录和翻译两个步骤.以mRNA为模板,通过逆转录产生单链DNA,再进一步产生双链DNA,即目的基因片段.PCR技术与生物体内的DNA复制相比,PCR技术的特殊之处有:离体条件、需要高温或高温酶等.
(2)DNA分子两条链是反向平行的关系,又因为DNA复制时子链只能由5'向3'方向延伸,因此A、B、C、D四种单链DNA片段中选取B和C作为引物.PCR扩增以2n形式扩增,进行50个循环后,理论上可以产生约为250个DNA分子.这些DNA只是某生物体部分DNA,因此将这些DNA分子与载体连接后储存在一个受体菌群中,这个受体菌群就叫做拟南芥的cDNA文库(或部分基因文库).这些DNA分子中不含有非编码区、内含子,扩增获得的目的基因与拟南芥细胞中该基因碱基序列不同.
(3)将人工合成的NPR1基因导入普通植物之前,需要构建含有NPR1基因的基因表达载体.根据图1、2显示:SmaI切割位点在绿色荧光蛋白基因上并会破坏NPR1基因,不能使用SmaI.又因为在NPR1基因左端只有PstI一种酶的切割位点,在右侧有HindIII、EcoRI2个切割位点,因此对NPR1基因片段和质粒(图2所示)进行酶切时,可选用限制酶的组合为HindⅢ和PstI或EcoRⅠ和Pst.
故答案为:
(1)转录和翻译 逆转录 离体条件、需要高温或高温酶
(2)B和C 250cDNA文库(或部分基因文库) 不同
(3)含有NPR1基因的基因表达载体 HindⅢ和PstⅠEcoRⅠ和PstⅠ
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