玉米是重要的糧食作物，其葉片細(xì)胞中的P蛋白是一種水通道蛋白，由P基因編碼，在植物生長(zhǎng)發(fā)育過程中對(duì)水分的吸收具有重要的調(diào)節(jié)功能，為了探究P蛋白的超量表達(dá)對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響，科研人員進(jìn)行了超量表達(dá)P蛋白轉(zhuǎn)基因玉米的生理特性等研究。
（1）超量表達(dá)P蛋白轉(zhuǎn)基因玉米的獲得：
①利用PCR技術(shù)以圖1中的DNA片段為模板擴(kuò)增P基因，需要的引物有 BCBC（從A、B、C、D四種單鏈DNA片段中選擇）。上述過程中，至少經(jīng)過 33次循環(huán)后會(huì)產(chǎn)生雙鏈等長(zhǎng)的P基因片段，循環(huán)4次共需要的引
物數(shù)為 3030。
②在超量表達(dá)P基因載體的構(gòu)建中，所用DNA片段和Ti質(zhì)粒的酶切位點(diǎn)（注：圖中所示限制酶切割后形成的黏性末端各不相同）如圖2所示。強(qiáng)啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，能被 RNA聚合酶RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合，驅(qū)動(dòng)基因的持續(xù)轉(zhuǎn)錄。為使P基因在玉米植株中超量表達(dá)，應(yīng)優(yōu)先選用 BamHⅠ和SacⅠBamHⅠ和SacⅠ酶組合將DNA片段和Ti質(zhì)粒切開后構(gòu)建重組表達(dá)載體。T-DNA在該實(shí)驗(yàn)中的作用是 將強(qiáng)啟動(dòng)子和P基因帶入玉米細(xì)胞并整合到玉米細(xì)胞染色體DNA上將強(qiáng)啟動(dòng)子和P基因帶入玉米細(xì)胞并整合到玉米細(xì)胞染色體DNA上。
③將農(nóng)桿菌浸泡過的玉米愈傷組織進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，培養(yǎng)基中需加入 潮霉素潮霉素進(jìn)行篩選，篩選出的愈傷組織再分化再分化形成叢芽，最終獲得多個(gè)轉(zhuǎn)基因玉米株系。
④P蛋白在玉米株系的表達(dá)量如圖3所示。據(jù)圖3分析，選擇al、a2、a3玉米株系，作為超量表達(dá)P蛋白轉(zhuǎn)基因玉米的生理特性研究的實(shí)驗(yàn)材料，理由是 al、a2、a3玉米株系的P蛋白表達(dá)量顯著高于野生型玉米al、a2、a3玉米株系的P蛋白表達(dá)量顯著高于野生型玉米。
（2）超量表達(dá)P蛋白轉(zhuǎn)基因玉米的生理特性研究：選取長(zhǎng)勢(shì)相同且生長(zhǎng)狀況良好的野生型玉米和a株系玉米，干旱處理15天，測(cè)量植株水分散失率，并在不同CO2濃度下測(cè)量地上部分鮮重，獲得相對(duì)生物量。結(jié)果如圖4所示。
可見干旱條件下，與野生型玉米相比，a株系玉米超量表達(dá)P蛋白，使植株對(duì) 水分和CO2水分和CO2的利用率更高，光合效率更高。
【考點(diǎn)】基因工程的操作過程綜合．
【答案】BC；3；30；RNA聚合酶；BamHⅠ和SacⅠ；將強(qiáng)啟動(dòng)子和P基因帶入玉米細(xì)胞并整合到玉米細(xì)胞染色體DNA上；潮霉素；再分化；al、a2、a3玉米株系的P蛋白表達(dá)量顯著高于野生型玉米；水分和CO2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：11引用：1難度：0.7
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（1）獲得轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草新品種過程中應(yīng)用的生物技術(shù)有（答出2項(xiàng)）等。
（2）為確保目的基因定向插入了質(zhì)粒，應(yīng)該選擇（填酶）切割目的基因和質(zhì)粒。在培養(yǎng)基中加入（填“氨芐青霉素”或“四環(huán)素”）對(duì)目的基因進(jìn)行篩選。
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發(fā)布：2024/12/20 3:30:1組卷：6引用：1難度：0.6
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