為研究玉米Y基因在逆境脅迫應(yīng)答中的重要作用,科研人員通過(guò)基因工程獲得Y基因過(guò)表達(dá)的轉(zhuǎn)基因玉米植株,并開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究。
(1)科研人員將玉米細(xì)胞的mRNA提取出來(lái),在
逆轉(zhuǎn)錄酶
逆轉(zhuǎn)錄酶
的催化下獲得cDNA,根據(jù)Y基因的序列設(shè)計(jì) (特異性)引物
(特異性)引物
進(jìn)行PCR擴(kuò)增,獲得Y基因。Y基因不能直接導(dǎo)入玉米細(xì)胞,原因是 目的基因無(wú)復(fù)制原點(diǎn);目的基因無(wú)表達(dá)所需的啟動(dòng)子和終止子;無(wú)標(biāo)記基因,無(wú)法鑒定受體細(xì)胞是否導(dǎo)入目的基因;目的基因無(wú)法在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在
目的基因無(wú)復(fù)制原點(diǎn);目的基因無(wú)表達(dá)所需的啟動(dòng)子和終止子;無(wú)標(biāo)記基因,無(wú)法鑒定受體細(xì)胞是否導(dǎo)入目的基因;目的基因無(wú)法在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在
(答出兩點(diǎn)即可)。
(2)導(dǎo)入Y基因的受體細(xì)胞需要通過(guò) 植物組織培養(yǎng)
植物組織培養(yǎng)
技術(shù)培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因玉米植株。該過(guò)程要求在無(wú)菌條件下進(jìn)行,原因是 雜菌不但會(huì)與培養(yǎng)物爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng),在生長(zhǎng)過(guò)程中還會(huì)生成大量對(duì)培養(yǎng)物有害的物質(zhì),導(dǎo)致培養(yǎng)物迅速死亡
雜菌不但會(huì)與培養(yǎng)物爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng),在生長(zhǎng)過(guò)程中還會(huì)生成大量對(duì)培養(yǎng)物有害的物質(zhì),導(dǎo)致培養(yǎng)物迅速死亡
。
(3)為研究Y基因的作用,科研人員測(cè)定了Y基因的表達(dá)特點(diǎn)(如圖1和圖2),推測(cè)后續(xù)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)材料及其處理是 常溫(條件下) NaCl處理玉米葉片24小時(shí)
常溫(條件下) NaCl處理玉米葉片24小時(shí)
。
(4)為驗(yàn)證Y基因能提高植物的抗鹽能力,科研人員設(shè)計(jì)如表實(shí)驗(yàn),6天后測(cè)定結(jié)果如表。
玉米類型 |
處理 |
葉片情況 |
野生型 |
清水 |
葉綠素含量高,葉片嫩綠 |
野生型 |
0.15MNaCl溶液處理 |
葉綠素含量低,葉片枯黃 |
轉(zhuǎn)Y基因玉米 |
0.15MNaCl溶液處理 |
葉綠素含量高,葉片嫩綠 |
為增加實(shí)驗(yàn)的可信度,應(yīng)補(bǔ)充一組對(duì)照實(shí)驗(yàn),該對(duì)照組實(shí)驗(yàn)處理及預(yù)期結(jié)果是
NaCl溶液處理轉(zhuǎn)入空質(zhì)粒的玉米植株,預(yù)期結(jié)果是葉綠素含量低,葉片枯黃
NaCl溶液處理轉(zhuǎn)入空質(zhì)粒的玉米植株,預(yù)期結(jié)果是葉綠素含量低,葉片枯黃
。