科研人员建立了一种新的靶向基因敲除技术——TALEN技术。TALEN技术使用的基因敲除工具是由DNA识别域和核酸内切酶两个部分组成的蛋白质。科学家发现了一种细菌蛋白质(TALE),它的二连氨基酸(NI、NG、HD、NN,其中字母N、I、G、H、D分别代表一种氨基酸)与四种碱基(A、G、C、T)有恒定的对应关系:NI识别A,NG识别T,HD识别C,NN识别G。FokⅠ是一种形成二聚体后具有核酸内切酶活性的蛋白单体。因此,可以利用TALE作为DNA识别域,用FokⅠ二聚体定点切断DNA。

科学家发现水稻植株无论是否具有光周期敏感蛋白基因P,在短日照条件下均表现为雄性可育。在长日照条件下,具有光周期敏感蛋白的水稻才能雄性可育。基因P只在单倍体花粉细胞中表达,使其能够合成淀粉。科研人员使用TALEN技术对水稻基因P进行靶向敲除,得到光敏雄性不育水稻新品种。
(1)没有与TALE蛋白结合的FokⅠ二聚体对DNA的切割应 不具有不具有(选填“具有”或“不具有”)类似于限制酶的“限制性”。
(2)若TALE蛋白左臂所识别的基因P的序列为“-TGACC-”,则TALE蛋白左臂对应的二连氨基酸序列应为 -NG/NN/NI/HD/HD--NG/NN/NI/HD/HD-。用这种方法,可以确定TALE蛋白的氨基酸序列,进而人工合成TALE蛋白基因。然后将TALE蛋白基因与 FokI单体FokI单体基因进行融合,得到融合基因。
(3)科研人员用图2所示的质粒为载体,其中的潮霉素抗性基因作为标记基因,作用是 筛选转化成功的受体细胞筛选转化成功的受体细胞。应选用 BamHⅠBamHⅠ和 DNA连接DNA连接酶将该质粒与融合基因构建为重组质粒,并将融合基因设法导入到水稻愈伤组织中,再利用 植物组织培养植物组织培养技术获得T0代植株。
(4)为获得光敏雄性不育转基因纯合子,科研人员将T0代植株在 短短日照条件种植,待其自花受粉得到T1代,再将T1代植株在 长长日照条件种植,并在开花期随机选择一部分植株的花粉用碘液染色后,在显微镜下观察。若观察到某植株的花粉 全部未染色成蓝色全部未染色成蓝色,则该植株为所需的纯合光敏雄性不育新品种。
(5)与传统的雄性不育水稻品种相比,光敏雄性不育新品种的优势在于它敲除了基因P,使其既能在短日照短日照条件下实现 自交自交留种,又能保留在长日照条件下 雌性不育雌性不育的特性以便用于杂交育种。
【考点】杂交育种.
【答案】不具有;-NG/NN/NI/HD/HD-;FokI单体;筛选转化成功的受体细胞;BamHⅠ;DNA连接;植物组织培养;短;长;全部未染色成蓝色;短日照;自交;雌性不育
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:32引用:1难度:0.5
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(5)水稻温敏雄性不育系(T)在高温下雄性不育,低温下可育。野生型(P)在高温、低温下均可育。与P相比,研究者在T中发现Os基因发生了隐性突变。为验证Os基因突变是导致T温敏雄性不育的原因,现进行转基因实验,选择的基因和导入植株分别是
a.P水稻来源的Os基因
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