普通棉花中含β甘露糖苷酶基因(ChMmaA2),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)纖維細(xì)胞E6啟動(dòng)子的元素組成為
C、H、O、N、P
C、H、O、N、P
基因表達(dá)載體除了圖示組成外,至少還有 復(fù)制原點(diǎn)、終止子、標(biāo)記基因
復(fù)制原點(diǎn)、終止子、標(biāo)記基因
等(至少答兩個(gè)),不能使用質(zhì)粒1中花椰菜病毒啟動(dòng)子的原因是 纖維細(xì)胞中的RNA聚合酶不能識(shí)別和結(jié)合花椰菜病毒啟動(dòng)子,反義GhMnaA2不能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA
纖維細(xì)胞中的RNA聚合酶不能識(shí)別和結(jié)合花椰菜病毒啟動(dòng)子,反義GhMnaA2不能轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA
(2)PCR技術(shù)擴(kuò)增β-甘露糖苷酶基因需要根據(jù) GhMnaA2兩端部分核苷酸序列
GhMnaA2兩端部分核苷酸序列
,設(shè)計(jì)特異性引物序列,假設(shè)開始時(shí)模板DNA數(shù)量為m個(gè),PCR擴(kuò)增5個(gè)循環(huán),理論上需要的引物數(shù)量 62m
62m
,為保證ChMnaA2能插入到質(zhì)粒2中,還需要在引物的 5′
5′
端添加限制酶識(shí)別序列。
(3)③過程中用酶切法可鑒定正、反義表達(dá)載體。用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切割正義基因表達(dá)載體獲得0.1kb、3.2kb、5.8kb、8.6kb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5.9kb
5.9kb
和 11.8kb
11.8kb
。
(4)導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)的反義GhMnaA2能阻止β-甘露糖甘酶合成,使棉纖維變長的原理是 反義GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的反義RNA能與棉花細(xì)胞內(nèi)的GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)配對(duì),從而抑制基因的表達(dá)
反義GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的反義RNA能與棉花細(xì)胞內(nèi)的GhMnaA2轉(zhuǎn)錄的mRNA互補(bǔ)配對(duì),從而抑制基因的表達(dá)
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