组卷网 > 高中生物综合库 > 生物技术与工程 > 基因工程 > 基因工程的基本操作程序 > 目的基因的获取 > PCR扩增的原理与过程
题型:非选择题-解答题 难度:0.4 引用次数:1576 题号:18476070
Cre/loxP酶系统是在基因或染色体水平上对生物基因进行遗传改造的一种技术,可以在DNA的特定位点上执行碱基序列的删除、插入以及重组等,从而实现基因的定点编辑。
(1)图1是利用Cre/loxP酶系统敲除基因的过程。loxP序列具有方向性,由中间的间隔序列和两侧的反向重复序列组成。当某一条DNA片段上待敲除基因的两端存在同向loxP序列时,Cre酶识别并结合到loxP序列的反向重复序列区。两个loxP序列的间隔序列被Cre酶定点切开,4个黏性末端序列交错两两连接,其中待敲除基因两端的序列进行连接,连接时形成的化学键是___________,敲除的基因片段会形成___________(填“线状”或“环状”)结构。

(2)图2是利用Cre/loxP酶系统构建融合基因的过程。首先要用PCR对Bt基因和Bar基因分别扩增,以获得所需要的DNA片段,然后对连接后的DNA片段用Cre/loxP酶系统处理获得Bt-Bar融合基因片段。在用PCR1扩增Bt基因时,所用的2种引物的结合位置在____________;又有研究表明,大多数限制酶对裸露的位点不能识别切割,因此必须对识别序列5'末端进行修饰并加上一个至几个保护碱基,如GGG。由此推测,对Bar基因引物5’端序列的要求是___________

(3)图3是用Cre/loxP酶系统敲除转基因烟草细胞内Bar基因的部分过程。已知图中的启动子和终止子可在烟草细胞中正常发挥作用,Cre酶基因在环境中存在Tam化学物质时才能激活表达。重组Ti质粒中的Bar基因作为基因表达载体中的___________可对转化后的烟草细胞进行筛选。进行图3所示敲除后,DNA片段1中的Bt基因不能正确表达,据图分析,原因是___________;若不对融合基因中的Bar基因进行敲除处理,仅在翻译水平上不让Bar基因表达,请利用Cre/loxP酶系统提出解决方案___________

(4)图4是经过修饰后的转基因烟草细胞内的融合基因所在片段及相关引物的结合位点。为检测Bar基因是否被成功敲除同时未影响Bt基因的正常表达,可用PCR技术进行鉴定:
实验组:首先提取在有Tam环境下培养的转基因烟草细胞质中的总RNA,进行逆转录获得cDNA,然后加入引物1和引物2进行PCR扩增,再进行琼脂糖凝胶电泳,观察有无Bt基因和Bar基因的条带。
对照组:用未进行敲除处理的转基因烟草细胞,其余同实验组。

若实验组敲除成功,则实验组和对照组的电泳结果分别为___________
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P

♂红

♀蓝

F1的表现型及比例

♂紫

♂红

♀紫

♀红

1

1

1

1

F2的表现型及比例

♂紫

♂红

♂蓝

♂白

♀紫

♀红

♀蓝

♀白

6

18

2

6

15

9

5

3


(1)上述实验过程中不需对植株进行去雄处理,原因是_______。F2红花植株中纯合子所占比例为_______
(2)根据实验结果可推知A/a位于常染色体上,判断依据是_______
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实验思路:_______________
预期结果并得出结论:_________
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(1)结合图1和图2分析,因PCR反应模板仅为_____________,“荧光RT-PCR技术”所用的试剂盒中通常都应该含有__________酶、____________酶、TaqMan探针、引物、dNTP、Mg2+、缓冲体系等。
(2)若反应体系中存在靶序列,则TaqMan探针与____________结合,PCR反应时,___________酶沿模板利用外切酶的活性将探针酶切水解,放出游离的R和Q,R发出荧光信号。根据:TaqMan探针功能分析,探针中碱基序列的设计应主要依据_________________
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2022-04-19更新 | 506次组卷
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表1

基因引物1部分序列(5'→3')引物2部分序列(5'→3')
gadBTCGCCCATGGCCATGATAAGCTTCGGTACCTTAGGTATGT
SNZ1CTAAGGATCCGAAGGAGATACCTTCTCTAGATTACCACCC
SNO1TCGCGGTACCAAGGAGATATCTTCGGATCCTTAATTAGAA

表2

限制酶识别序列
和酶切位点
Xba ⅠT↓CTAGA
Kpn ⅠGGTAC↓C
Nco ⅠC↓CATGG
BamH ⅠG↓GATCC

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