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高中生物学
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综合题
1.
(2023·浙江模拟)
研究人员欲将嗜盐微生物中的某种抗盐基因导入单子叶水稻,从而培育抗盐水稻新品种,回答下列问题:
(1) 获取抗盐基因。若抗盐基因的序列已知,为获得大量该基因,可将其连接到
上,通过大肠杆菌培养实现扩增;也可通过PCR技术进行扩增,扩增过程中两种特异性引物会与靠近模板链
端的碱基序列配对结合,为减少反应中因引物和模板不完全配对而产生的非特异条带数量,下列哪一项措施最有效?
(A.增加模板数量B.延长热变性时间C.延长延伸时间D.提高复性温度),若抗盐基因的序列未知,可将该种嗜盐微生物的全部DNA提取、切割后与载体连接,再导入受体菌的群体中储存,该群体称为
,然后从中筛选得到所需抗盐基因。
(2) 制备原生质体。植物细胞壁对外源基因的导入造成一定阻碍,因此可采用
酶去除而得到原生质体。在制备叶片原生质体的酶混合液中,一般含较高浓度的甘露醇,可使细胞处于微弱的
状态,从而有利于完整原生质体的释放,制得的原生质体呈
形。
(3) 将抗盐基因导入原生质体。可通过
方法,直接将抗盐基因导入原生质体的细胞核也可将抗盐基因通过载体导入到处于
的农杆菌,再进一步完成转化。农杆菌主要侵染双子叶植物,双子叶植物受伤时,其伤口处产生的酚类化合物会吸引农杆菌并激活Ti质粒相关基因的表达,因此采用
的方法可提高转化效率。导入后的原生质体经培养重新长出细胞壁,则在继续培养的过程中需对培养基进行的调整是
,以利于细胞的继续分裂。
(4) 检测筛选转基因植株。可利用带有标记的抗盐基因片段作为
,与从转基因植株提取的DNA进行杂交,杂交前需通过处理使提取的DNA
;也可通过含有
的培养基,根据生长状况初步筛选出抗盐植株。
(5) 抗盐性状的优化。研究人员基于已有的研究成果推测,将上述抗盐蛋白中的第38位氨基酸甲改变为氨基酸乙可能会显著提高其作用效果,他们因此通过新的氨基酸序列合成了新的基因序列,并最终获得了效果更优的抗盐蛋白,该过程是通过
工程来实现的。
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