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高中生物学
/
综合题
1.
(2024·浙江选考)
锌转运蛋白在某种植物根部细胞特异性表达并定位于细胞质膜,具有吸收和转运环境中Zn
2+
的功能。为研究该植物2种锌转运蛋白M和N与吸收Zn
2+
相关的生物学功能,在克隆M、N基因基础上,转化锌吸收缺陷型酵母,并进行细胞学鉴定。回答下列问题:
(1) 锌转运蛋白基因M、N克隆。以该植物
为材料提取并纯化mRNA,反转录合成cDNA。根据序列信息设计引物进行PCR扩增,PCR每个循环第一步是进行热变性处理,该处理的效果类似于生物体内
的作用效果。PCR产物琼脂糖凝胶电泳时,DNA分子因为含
而带负电荷,凝胶点样孔端应靠近电泳槽负极接口;当2个PCR产物分子量接近时,若延长电泳时间,凝胶中这2个条带之间的距离会
。回收DNA片段,连接至克隆载体,转化大肠杆菌,测序验证。
(2) 重组表达载体构建。分别将含M、N基因的重组质粒和酵母表达载体同时进行双酶切处理,然后利用
连接,将得到的重组表达载体转化大肠杆菌。用PCR快速验证重组转化是否成功。此反应可以用大肠杆菌悬液当模板的原因是
。
(3) 酵母菌转化。取冻存的锌吸收缺陷型酵母菌株,直接在固体培养基进行
培养,活化后接种至液体培养基,采用
以扩大菌体数量,用重组表达载体转化酵母菌。检测M、N基因在受体细胞中的表达水平,无显著差异。
(4) 转基因酵母功能鉴定。分别将转化了M、N基因的酵母菌株于液体培养基中培养至OD
600
为0.6。将菌液用
法逐级稀释至OD
600
为0.06、0.006和0.0006,然后各取10μL菌液用涂布器均匀涂布在固体培养基上,培养2天,菌落生长如图。该实验中阴性对照为
。由实验结果可初步推测:转运蛋白M和N中,转运Zn
2+
能力更强的是
,依据是
。
注:OD600为波长600nm下的吸光值,该值越大,菌液浓度越高;空载体为未插入M或N基因的表达载体。
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