【題目】變異鏈球菌在牙面的粘附、集聚是齲齒發(fā)生的先決條件,轉(zhuǎn)基因可食防齲疫苗是通過基因工程技術(shù),將變異鏈球菌中與齲齒發(fā)生密切相關(guān)的抗原基因(PAcA基因)轉(zhuǎn)入植物的表達(dá)載體中,利用植物生物反應(yīng)器生產(chǎn)的可食用基因工程疫苗。

(1)轉(zhuǎn)基因植物的制備:

單一使用PAcA基因,機(jī)體免疫應(yīng)答不理想,霍亂毒素中有增強(qiáng)機(jī)體免疫應(yīng)答的氨基酸序列(CTB),將CTB基因與PAcA基因連接成嵌合(PAcA-CTB)基因,作為_______與Ti質(zhì)粒的T-DNA拼接,并用_______法導(dǎo)入離體的黃瓜葉肉細(xì)胞中,經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得轉(zhuǎn)基因植株。

(2)轉(zhuǎn)基因植株目的基因的PCR鑒定:已知PAcA-CTB基因部分序列如下

5’---CCGTGT…………ATGCCT---3’

3’---GGCACA…………TACGGA---5’

根據(jù)上述序列選擇引物__________(填字母)進(jìn)行PCR。

A. 引物:5′-GGCACA-3′

B. 引物:5′-AGGCAT-3′

C. 引物:5′-CCGUGU-3′

D. 引物:5′-CCGTGT-3′

反應(yīng)結(jié)束后,電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物,結(jié)果如圖(1來自未轉(zhuǎn)化植株,2是含PAcA-CTB基因的質(zhì)粒,3-10來自轉(zhuǎn)基因植物),從結(jié)果可以看出,__________號(hào)植物含有PAcA-CTB基因。

(3)對(duì)上述含PAcA-CTB基因的植株進(jìn)一步研究,發(fā)現(xiàn)其中一些植株體細(xì)胞中含兩個(gè)PAcA-CTB基因(用字母A表示,基因間無累加效應(yīng))。為了確定這兩個(gè)基因與染色體的位置關(guān)系,研究人員單獨(dú)種植每株黃瓜,將同一植株上雄花花粉授到雌花柱頭上,通過子一代表現(xiàn)型及其分離比進(jìn)行分析:

①若F1中疫苗植株∶非疫苗植株=__________,則PAcA-CTB基因位于非同源染色體上,基因與染色體的位置關(guān)系如圖甲所示。

②若F1中疫苗植株∶非疫苗植株=3∶1,則兩個(gè)基因位于__________,請(qǐng)?jiān)趫D乙中標(biāo)出基因。③若F1全為疫苗植株,則兩個(gè)基因位于__________,請(qǐng)?jiān)趫D丙中標(biāo)出基因。

(4)上述三種基因與染色體的位置關(guān)系適于進(jìn)行推廣種植的是兩個(gè)基因位于__________的植株。多年后,在子代中出現(xiàn)了非疫苗植株,請(qǐng)推測(cè)三種可能的原因。

【答案】 抗原目的基因 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 BD 3、5、8、9、10 15:1 (一對(duì))同源染色體上 推測(cè)l:基因突變,A基因突變?yōu)閍: 推測(cè)2:基因重組,四分體時(shí)期姐妹染色單體交叉互換使兩個(gè)A基因位于同一條染色體上; 推測(cè)3:染色體變異,染色體缺失使A基因缺失;或染色體倒位、染色體易位

【解析】試題分析:基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定:分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù).個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

(1)轉(zhuǎn)基因植物的制備:?jiǎn)我皇褂肞AcA基因,機(jī)體免疫應(yīng)答不理想,霍亂毒素中有增強(qiáng)機(jī)體免疫應(yīng)答的氨基酸序列(CTB),將CTB基因與PAcA基因連接成嵌合(PAcA-CTB)基因,作為抗原目的基因與Ti質(zhì)粒的T-DNA拼接,并用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入離體的黃瓜葉肉細(xì)胞中,經(jīng)植物組織培養(yǎng)獲得轉(zhuǎn)基因植株。

(2)已知PAcA-CTB基因部分序列如下

5’---CCGTGT…………ATGCCT---3’

3’---GGCACA…………TACGGA---5’

由于PCR技術(shù)中,子鏈合成方向是從5′到3′,因此應(yīng)該選擇引物 BD進(jìn)行PCR;反應(yīng)結(jié)束后,電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物,結(jié)果如圖(1來自未轉(zhuǎn)化植株,2是含PAcA-CTB基因的質(zhì)粒,3-10來自轉(zhuǎn)基因植物),從結(jié)果可以看出3、5、8、9、10號(hào)植物含有PAcA-CTB基因。

(3)①PAcA-CTB基因位于非同源染色體上,且基因與染色體的位置關(guān)系如圖甲所示,則其產(chǎn)生aa配子的概率為1/4,因此F1中疫苗植株:非疫苗植株=(1-1/4×1/4):(1/4×1/4)=15:1。

②③若F1中疫苗植株:非疫苗植株=3:1,相當(dāng)于一對(duì)等位基因的遺傳結(jié)果,則兩個(gè)A基因位于(同)一條染色體上;若F1全為疫苗植株,則所有配子都含有A基因,因此兩個(gè)A基因位于 (一對(duì))同源染色體上。如圖:

。

(4)上述三種基因與染色體的位置關(guān)系適于進(jìn)行推廣種植的是兩個(gè)基因位于 (一對(duì))同源染色體上的植株。多年后,出現(xiàn)了非疫苗植株,其可能的變異類型及產(chǎn)生的原因是基因突變,A基因突變?yōu)閍;基因重組,四分體時(shí)期姐妹染色單體交叉互換使兩個(gè)A基因位于同一條染色體上;染色體變異,染色體缺失使A基因缺失;或染色體倒位、染色體易位。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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(2)在培育轉(zhuǎn)基因鼠的過程中,人們將關(guān)鍵基因通過逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)入小白鼠的成纖維細(xì)胞,使其變成多功能干細(xì)胞。在該技術(shù)中,逆轉(zhuǎn)錄病毒是關(guān)鍵基因進(jìn)入成纖維細(xì)胞的________,它能夠攜帶外源基因進(jìn)入受體細(xì)胞。

(3)在制取單克隆抗體過程中,用________細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,經(jīng)多次篩選最終得到能分泌_______________的雜交瘤細(xì)胞。

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A. 綠色對(duì)于黃色是顯性,無紋對(duì)條紋是顯性,綠色基因純合致死

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