【題目】普通棉花中含β—甘露糖苷酶基因(GhMnaA2),能在纖維細(xì)胞中特異性表達(dá),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(dá)載體,利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入棉花細(xì)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)①和②過程中所用的限制性核酸內(nèi)切酶分別是____________、___________

(2)③過程中用酶切法可鑒定正、反義表達(dá)載體。用SmaⅠ酶和NotⅠ酶完全切割正義基因表達(dá)載體獲得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四種長度的DNA片段,則用NotⅠ酶切反義基因表達(dá)載體獲得DNA片段的長度應(yīng)是_______________________。

(3)導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)的反義GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA能與細(xì)胞內(nèi)的GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)配對,從而抑制基因的表達(dá),其意義是:_____________________________。

【答案】BamHⅠ和HindⅢ SmaⅠ 6kb 12.7kb 阻止β-甘露糖苷酶的合成,使棉纖維更長

【解析】

分析題圖:①和②過程表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程,在①過程中,纖維細(xì)胞E6啟動子前后含有限制酶HindⅢ和BamHⅠ的切割位點(diǎn),因此可以用這兩種酶切割;②是構(gòu)建反義GhMnaA2基因表達(dá)載體的過程,反義GhMnaA2基因前后有限制酶SmaⅠ的切割位點(diǎn),因此可以該酶切割獲取目的基因;③是擴(kuò)增、鑒定、篩選反義表達(dá)載體;④是利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞;最后采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將受體細(xì)胞培養(yǎng)形成植物體。

(1)根據(jù)以上分析已知,①過程中所用的限制性核酸內(nèi)切酶是BamHⅠHindⅢ,②過程中所用的限制性核酸內(nèi)切酶是SmaⅠ。

(2)根據(jù)圖示,正、反義基因表達(dá)載體總長度相等,NotⅠ酶切位點(diǎn)在目的基因中的位置不一樣,因此只用NotⅠ酶切反義基因表達(dá)載體獲得DNA片段的長度應(yīng)是5.95+0.05=6.0kb,9.45+3.25=12.7kb。

(3)因?yàn)樵谄胀藁ㄖ泻?甘露糖苷酶基因(GhMnaA2),能在纖維細(xì)胞中特異性表達(dá),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;而導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)的反義GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA能與棉花細(xì)胞內(nèi)的GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)配對,從而抑制基因的表達(dá),其意義是阻止β-甘露糖苷酶合成,使棉纖維更長。

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3)與酵母菌相比,細(xì)菌的結(jié)構(gòu)最主要的區(qū)別是_____。(文字表示)

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(3)分析多數(shù)囊性纖維病的患者病因,原因是CFTR基因中缺失了____個(gè)堿基對而改變了其序列。

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