COR基因是植物的冷调节基因,其编码的亲水性多肽能保护细胞免受冻害,具有提高抗寒性的作用。转录因子CBF(由CBF基因控制合成)能够特异性结合下游的靶基因启动子区,激活COR基因的表达。将不同植物的COR基因和CBF基因组合构建抗寒基因超量表达载体,转入植物体内能大幅提高植物的抗寒性。在构建基因表达载体时,需要根据载体和目的基因上的限制酶切割位点选择不同的限制酶。当遇到平末端和黏性末端无法连接时,可利用Klenow酶特有的与DNA聚合酶作用相同的特性,将黏性末端补平后再与平末端连接。
(1)研究小组获取了一段包含CBF基因的长DNA片段,根据已知CBF基因序列设计了适宜长度的引物A和引物B,在PCR过程中,经过四次循环消耗引物A和引物B共________________个,引物的作用是________________________________________________________________。
(2)现有若干种限制酶,它们的识别序列和切割位点如图所示。为将COR基因表达载体和CBF基因组合构建抗寒基因超量表达载体,应选用Hed Ⅰ切割COR基因表达载体、用________________切割CBF基因的某一侧后再连接。为实现CBF基因与COR基因表达载体的另一侧连接,共需用到________________种酶。
(3)在转入超量表达载体的转基因植物中,转录因子CBF特异性识别下游的靶基因启动子区后,与______酶结合形成复合体,从而激活COR基因的表达。检测COR基因及其表达过程,可以采用的方法有____________________________________________________________________(至少写出两种)。
(4)科学家在培育的转基因植物中,筛选到一棵AtNUP160植株(atnup160基因的突变体),AtNUP160基因表达产物能通过干扰核孔复合体的形成,影响RNA的出核转运,进而影响植物的抗寒性。研究发现,AtNUP160植株中CBF基因表达水平降低,影响了COR基因的表达,导致抗寒性减弱。由此推断AtNUP160植株抗寒性减弱的机理是______________________________。
【第 12201 题】 【题型】:简答题 【章节】:第3节 基因工程的应用
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【参考答案】(1)30 使DNA聚合酶能够从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸 (2)Mun Ⅰ 4 (3)RNA聚合 PCR、抗原-抗体杂交、在个体水平检测植株的抗寒性
(4)AtNUP160植株中AtNUP160基因的表达产物影响核孔复合体的形成,使得COR基因转录形成的mRNA无法转运出核,AtNUP160植株中转录因子CBF合成减少,导致COR基因转录减少,最终使COR基因转录出的mRNA在细胞质中处于较低水平,产生的亲水性多肽减少,植物抗寒性减弱
COR基因是植物的冷调节基因,其编码的亲水性多肽能保护细胞免受冻害,具有提高抗寒性的作用。转录因子CBF(由CBF基因控制合成)能够特异性结合下游的靶基因启动子区,激活COR基因的表达。将不同植物的COR基因和CBF基因组合构建抗寒基因超量表达载体,转入植物体内能大幅提高植物的抗寒性。在构建基因表达载体时,需要根据载体和目的基因上的限制酶切割位点选择不同的限制酶。当遇到平末端和黏性末端无法连接时,可利用Klenow酶特有的与DNA聚合酶作用相同的特性,将黏性末端补平后再与平末端连接。
(1)研究小组获取了一段包含CBF基因的长DNA片段,根据已知CBF基因序列设计了适宜长度的引物A和引物B,在PCR过程中,经过四次循环消耗引物A和引物B共________________个,引物的作用是________________________________________________________________。
(2)现有若干种限制酶,它们的识别序列和切割位点如图所示。为将COR基因表达载体和CBF基因组合构建抗寒基因超量表达载体,应选用Hed Ⅰ切割COR基因表达载体、用________________切割CBF基因的某一侧后再连接。为实现CBF基因与COR基因表达载体的另一侧连接,共需用到________________种酶。
(3)在转入超量表达载体的转基因植物中,转录因子CBF特异性识别下游的靶基因启动子区后,与______酶结合形成复合体,从而激活COR基因的表达。检测COR基因及其表达过程,可以采用的方法有____________________________________________________________________(至少写出两种)。
(4)科学家在培育的转基因植物中,筛选到一棵AtNUP160植株(atnup160基因的突变体),AtNUP160基因表达产物能通过干扰核孔复合体的形成,影响RNA的出核转运,进而影响植物的抗寒性。研究发现,AtNUP160植株中CBF基因表达水平降低,影响了COR基因的表达,导致抗寒性减弱。由此推断AtNUP160植株抗寒性减弱的机理是______________________________。