(十)现代生物科技专题1.若要制备某种细菌的基因组文库,需首先将其基因组DNA片段分别导入到大肠杆菌细胞中,某科研小组设计的实验流程如图。回答下列问题:(1)为制备基因组文库,步骤①中的成分X应为该细菌所有的__________(填“mRNA”“DNA”或“cDNA”)。步骤②中的质粒含有氨苄青霉素抗性基因,选用该基因的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)限制酶Sau3AⅠ识别序列和切割位点为,限制酶BamHⅠ的识别序列和切割位点为,步骤③中经两种不同限制酶分别切割后的片段可以连接起来,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)步骤⑤中应选用对氨苄青霉素__________(填“敏感”或“不敏感”)的大肠杆菌作为受体菌,转化前通常先用________处理受体菌,使其处于感受态。答案(1)DNA鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来(2)两种限制酶切割以后产生的黏性末端相同(3)敏感Ca2+解析(1)基因组文库中包含了一种生物的全部基因,因此步骤①中的成分X应为该细菌所有的DNA,质粒含有的氨苄青霉素抗性基因作为标记基因,其作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来。(2)限制酶Sau3AⅠ与限制酶BamHⅠ的识别序列和切割位点虽然不同,但二者切割后得到的黏性末端相同,这样就可以把步骤③中经两种不同限制酶分别切割后的片段连接起来。(3)为了方便筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌,步骤⑤中应选用对氨苄青霉素敏感的大肠杆菌作为受体菌,转化前通常先用Ca2+处理受体菌,使细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。2.Bt基因即是苏云金芽孢杆菌基因,因其表达产物Bt毒蛋白杀虫效果好、安全、高效等优点而成为应用最为广泛的转杀虫基因。如图为培育转Bt基因苗的基本操作过程。回答下列问题:(1)Bt基因可从构建的Bt基因组文库中获取,也可以从其cDNA文库中获取,从后者获取的基因__________(填“含有”或“不含有”)启动子。若利用PCR技术从cDNA文库中获取Bt基因(基因序列未知),需根据Bt毒蛋白的氨基酸序列设计引物,引物的序列可以有多种,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。在PCR体系中需加入其中的________(填“全部”“任意1种”或“其中2种”)引物。若Bt基因序列已知,则引物的序列通常为______种。(2)在构建基因表达载体的过程中,农杆菌中的________作为载体,作为载体需要具备的特点有________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出2点即可),而能帮助目的基因整合到宿主细胞染色体上的序列称为________________。图示中将目的基因导入受体细胞的方法是________________。(3)步骤Ⅳ和Ⅴ过程要注意控制培养基中__________________的浓度比例,以便获得幼苗。(4)若获得的转基因植株(Bt基因已经整合到植物的基因组中)抗虫的能力没有提高,根据中心法则分析,其可能的原因是____________________________。答案(1)不含有密码子的简并性,一种氨基酸可能对应多种密码子,对应生物DNA碱基序列就会有多种全部2(2)Ti质粒能在宿主细胞内稳定存在并大量复制;有一个至多个限制酶切割位点;具有特殊的标记基因(答出2点即可)TDNA(可转移的DNA)农杆菌转化法(3)生长素和细胞分裂素(4)目的基因的转录或翻译出现异常解析(1)在该基因工程中,Bt毒蛋白基因可从基因组文库中获取,也可从cDNA文库中获取,基因组文库含有非编码区,以mRNA为模板逆转录形成的cDNA中没有非编码区,所以从cDNA文库中获取的目的基因不含位于非编码区的启动子。利用PCR技术从cDNA文库中获取B...