番木瓜極易受環斑病毒(PRSV,單鏈RNA病毒)侵襲。上世紀番木瓜環斑病在我國爆發,導致番木瓜嚴重減產。2006年,轉基因番木瓜獲得農業部頒發的安全證書,這是我國第一例獲準進行商品化種植的轉基因果樹。
(1)最初的轉基因番木瓜品種“Rainbow”是以PRSV的衣殼蛋白(CP)基因作為目的基因。通過 逆轉錄和PCR/RTPCR/逆轉錄逆轉錄和PCR/RTPCR/逆轉錄過程從PRSV基因組中獲取CP基因,經限制酶和 DNA連接DNA連接酶處理,構建基因表達載體,用 花粉管通道/農桿菌轉化/基因槍花粉管通道/農桿菌轉化/基因槍法導入番木瓜愈傷組織中,培養獲得轉基因番木瓜植株。
(2)病毒自身基因作為番木瓜抗性基因的機理源于一種名為RNAi的基因沉默機制(圖1)。轉入番木瓜細胞內的CP基因轉錄出CP mRNA。PRSV侵染番木瓜后,病毒RNA會與CP mRNA通過 堿基互補配對堿基互補配對原則結合形成雙鏈RNA。D酶與該雙鏈RNA結合,經復雜過程形成RISC復合物,最終阻礙病毒RNA在宿主細胞內進行 RNA復制和指導蛋白質合成RNA復制和指導蛋白質合成,進而抑制病毒增殖,體現抗病性。
(3)“Rainbow”對夏威夷的PRSV(HA株系)具有良好的抗性,但對我國的PRSV(YS等株系)抗性不強。中國科學家以PRSV的RNA復制酶基因(RP)為目的基因,成功培育出具有廣譜抗性的“華農1號”抗病毒番木瓜新品種。請推測“Rainbow”對我國PRSV抗性不強而“華農1號”具有廣譜抗性的原因 不同株系間CP基因序列差異較大導致Rainbow對我國PRSV抗性不強。PSRV的RP基因序列可能比CP基因更加保守(不同株系的RP基因序列相同),作為目的基因導入番木瓜后,具有廣泛的病毒株系抗性不同株系間CP基因序列差異較大導致Rainbow對我國PRSV抗性不強。PSRV的RP基因序列可能比CP基因更加保守(不同株系的RP基因序列相同),作為目的基因導入番木瓜后,具有廣泛的病毒株系抗性。
(4)上述轉基因番木瓜對PRSV的抗性僅有20%。為使番木瓜具有更高效的抗PRSV能力,我國科研人員設計引物向RP基因兩端引入兩個酶切位點,并和中間載體1連接構建中間載體2,利用同樣的方法構建出中間載體3(圖2)。最后用限制酶將融合基因從中間載體3上切下,構建表達載體,導入番木瓜中。

請在圖2的①、②、③處寫出恰當的限制酶 BglⅡ、SalⅠ、BamHⅠBglⅡ、SalⅠ、BamHⅠ。結合圖1、圖2闡述利用該過程構建的轉基因番木瓜比直接導入RP基因的轉基因番木瓜抗病毒效果更好的機理 融合基因中兩段RP基因轉錄出的RNA互補配對,mRNA內部形成雙鏈結構,誘導RNA沉默機制啟動(融合基因中正向連接的RP基因轉錄出的mRNA和反向連接的RP基因轉錄出的mRNA互補配對,形成雙鏈結構,誘導RNA沉默機制啟動)融合基因中兩段RP基因轉錄出的RNA互補配對,mRNA內部形成雙鏈結構,誘導RNA沉默機制啟動(融合基因中正向連接的RP基因轉錄出的mRNA和反向連接的RP基因轉錄出的mRNA互補配對,形成雙鏈結構,誘導RNA沉默機制啟動)。
【考點】基因工程的操作過程綜合.
【答案】逆轉錄和PCR/RTPCR/逆轉錄;DNA連接;花粉管通道/農桿菌轉化/基因槍;堿基互補配對;RNA復制和指導蛋白質合成;不同株系間CP基因序列差異較大導致Rainbow對我國PRSV抗性不強。PSRV的RP基因序列可能比CP基因更加保守(不同株系的RP基因序列相同),作為目的基因導入番木瓜后,具有廣泛的病毒株系抗性;BglⅡ、SalⅠ、BamHⅠ;融合基因中兩段RP基因轉錄出的RNA互補配對,mRNA內部形成雙鏈結構,誘導RNA沉默機制啟動(融合基因中正向連接的RP基因轉錄出的mRNA和反向連接的RP基因轉錄出的mRNA互補配對,形成雙鏈結構,誘導RNA沉默機制啟動)
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:24引用:2難度:0.6
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