赖氨酸是人体内的必需氨基酸,但玉米、小麦等重要的粮食作物中赖氨酸的含量很少,缺乏这些必需氨基酸对人体的健康非常不利。我国科学家将提高赖氨酸含量的相关蛋白质编码基因导入玉米体内,获得的转基因玉米中赖氨酸的含量比普通玉米提高了30%。回答下列问题。
(1)科学家发现,将天冬氨酸激酶中的一个苏氨酸变成异亮氨酸,叶片中赖氨酸的含量会提高很多,对天然蛋白质进行改造,应直接对__________(填“蛋白质”或“基因”)进行操作。
(2)在体外扩增目的基因时,除了目的基因,还需提供dCTP、、dATP、dGTP、dPTP和__________。
(3)图示基因表达载体除了标注的部分外,还必须有的部分是__________,有同学认为图中标注的部分存在错误,请写出改正方法:__________。
(4)将目的基因导入植物细胞采用最多的是__________法,此种方法能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物,根据此种方法的机理分析,此种方法不适合单子叶植物的原因是__________;将目的基因导入单子叶植物可采用__________法。对导入的目的基因可进行检测和鉴定,在分子水平上的检测对象可以是__________ 。有时还需要进行个体生物学水平的鉴定。
基因 热稳定性DNA聚合酶(Taq酶)、引物 标记基因、复制原点 天冬氨酸激酶基因应位于启动子和终止子之间 农杆菌转化 单子叶植物伤口处不会分泌酚类化合物从而吸引农杆菌,农杆菌无法完成侵染过程 基因枪法和花粉管通道 DNA、RNA和蛋白质
【分析】
基因工程基本步骤:目的基因的获取,表达载体的构建,受体细胞的转化,目的基因的表达与检测;
蛋白质工程本质上是基因工程的延伸,需通过基因层面的改造修饰达到合成新蛋白质的目的。
【详解】
(1)蛋白质工程中需对基因进行改造。
(2)在体外扩增目的基因时,除了目的基因,还需提供dCTP、dATP.dGTP、dTTP和热稳定性DNA聚合酶(Taq酶)、引物。
(3)构建的基因表达载体中,除了启动子、终止子、目的基因外,还需有复制原点和标记基因,另外目的基因应位于启动子和终止子之间。
(4)由于单子叶植物伤口处不会分泌酚类化合物从而吸引农杆菌,农杆菌无法完成侵染过程,因此可采用基因枪法和花粉管通道法进行目的基因的导入。对导入的目的基因可在分子水平上对DNA、RNA和蛋白质进行检测,另外还可进行个体生物学水平的鉴定。
【点睛】
将目的基因转入植物细胞可通过农杆菌转化法、基因枪法或花粉管通道法。
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