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  • 1. (2023高三·浙江模拟) 番茄中含有丰富的番茄红素,具有较高的营养价值,科研人员拟将抗寒基因(目的基因)转入番茄红素高表达番茄的核基因组中,培育具有抗寒性状的番茄红素高表达番茄,且研究抗寒基因的导入是否影响此番茄中番茄红素的高表达。其基本过程包括目的基因的获取并形成重组DNA、将重组DNA导入农杆菌、受体材料的消毒、转化番茄细胞、番茄细胞大量培养及番茄红素的检测、植株再生和抗寒性状的鉴定等。回答下列问题:

    1. (1) 为了获得目的基因,根据的原理,在冰川冻土中去寻找具有目的基因的细菌,提取并分离出抗寒基因;选用限制酶和DNA连接酶切割并连接形成重组DNA.关于限制酶选择的依据有哪些?

      A.目的基因不能破坏     B.质粒上复制起点不能破坏     

      C.酶切后的黏性末端能互补连接     D.只能选择一种限制酶进行切割

    2. (2) 将重组DNA导入农杆菌,并将受体菌接种在(“含”或“不含”)抗生素的培养液中,置于上慢速培养一段时间,使CaCl2处理过的农杆菌恢复细胞的正常状态,便于筛选。
    3. (3) 取番茄的幼嫩叶片,经自来水冲洗,先用70%酒精浸泡,再用浸泡,最后用无菌水冲洗,作为转基因的受体材料。
    4. (4) 将消毒后的番茄叶片剪成小片,在导入目的基因的农杆菌溶液中浸泡后,取出并转移至添加有的MS培养基,使小叶先脱分化形成愈伤组织,适度分化形成特定的番茄细胞并大量培养,提取并检测番茄红素的含量,从而确定抗寒基因的导入是否影响番茄红素的高表达。能影响细胞的生长率和产物合成的因素有(至少答出两点)。
    5. (5) 为了培育成植株,可将愈伤组织先后转移至发芽培养基和生根培养基,进一步发育形成完整植株;也可将愈伤组织,提取其中的胚性细胞发育形成,经培养可直接形成根芽,从而快速形成试管苗。然后将上述试管苗在适宜的光照、温度和80%以上的等条件下进行炼苗后室外大量栽培。为了鉴定,可提取叶片组织的DNA,采用PCR扩增技术。
    6. (6) 为研究转基因番茄中抗寒基因是否成功表达,可有多种方法进行验证:

      ①取转基因番茄的体细胞,进行低温培养且处理,再用方法检测抗寒蛋白是否存在;

      ②将转基因植株和非转基因植株处于环境,若,基本能确定抗寒的番茄培育成功。

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