浙科版高考生物一輪復(fù)習(xí)第9單元生物技術(shù)與工程第33講基因工程課件

第33講基因工程復(fù)習(xí)目標(biāo)概述基因工程的建立過程,運用科學(xué)思維闡明基因工程的理論基礎(chǔ),強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念(生命觀念、科學(xué)思維)說明基因工程的工具酶和載體的作用(生命觀念)闡明基因工程的基本操作程序,運用科學(xué)思維分析基本操作程序的原理(科學(xué)思維)進(jìn)行DNA的粗提取與鑒定操作,闡明其操作原理,提高科學(xué)探究能力(科學(xué)探究)嘗試運用PCR擴(kuò)增DNA片段以及用凝膠電泳法鑒定特定DNA序列的實驗操作,闡明其操作原理,提升科學(xué)思維和探究能力(科學(xué)思維、科學(xué)探究)概述蛋白質(zhì)工程的原理,強(qiáng)化結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念(生命觀念)復(fù)習(xí)目標(biāo)關(guān)注并舉例說明基因工程和蛋白質(zhì)工程改善了人類生活品質(zhì)(科學(xué)思維、社會責(zé)任)加深對科學(xué)、技術(shù)、社會相互關(guān)系的認(rèn)識,學(xué)會運用生物學(xué)原理解釋社會議題,進(jìn)行個人決策,踐行公民的社會責(zé)任(社會責(zé)任)舉例說出日常生活中的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品,探討轉(zhuǎn)基因技術(shù)在應(yīng)用過程中帶來的影響(科學(xué)思維、生命觀念)面對日常生活中轉(zhuǎn)基因食品安全性的熱點話題,基于證據(jù)運用生物學(xué)基本概念和原理進(jìn)行理性判斷,強(qiáng)化社會責(zé)任意識(科學(xué)思維、社會責(zé)任)比較生殖性克隆與治療性克隆,舉例說出生殖性克隆人面臨的倫理問題(生命觀念、科學(xué)思維)復(fù)習(xí)目標(biāo)能對生殖性克隆人等社會熱點議題進(jìn)行理性判斷,運用科學(xué)思維分析說明我國為什么不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗,強(qiáng)化社會責(zé)任意識(科學(xué)思維、社會責(zé)任)舉例說出制造生物武器的生物戰(zhàn)劑,運用生物學(xué)基本概念和原理,說明歷史上生物武器能夠?qū)θ祟愒斐蓢?yán)重威脅與傷害的原因(生命觀念、科學(xué)思維)在對生物武器危害進(jìn)行理性判斷的基礎(chǔ)上,認(rèn)同我國反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散,強(qiáng)化社會責(zé)任意識(科學(xué)思維、社會責(zé)任)考情分析基因工程是高考命題的重點,幾乎每年都有考查,試題一般難度較大,涉及工具酶和載體、基因工程的基本操作程序、PCR擴(kuò)增DNA片段以及凝膠電泳法等知識。如2024年浙江1月選考T1考查生物技術(shù)的安全與倫理,T22、T23均涉及基因工程相關(guān)知識的考查;2023年浙江6月選考T23考查基因操作流程等;2023年浙江1月選考T2考查生物技術(shù)的安全與倫理,T24(5)考查PCR擴(kuò)增DNA片段以及凝膠電泳考點一基因工程落實主干基礎(chǔ)特別提醒(1)切割質(zhì)粒和含目的基因的DNA片段的限制酶一般是同一種限制酶,也可以是不同限制酶,只要獲得能互補(bǔ)的末端即可。但有時可用兩種限制酶同時切割質(zhì)粒和含有目的基因的DNA片段,這樣可保證目的基因和質(zhì)粒的定向連接,同時防止目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化。(2)基因組文庫是基因組中所有DNA序列克隆的總匯,cDNA文庫是利用成熟的mRNA構(gòu)建出的,基因組文庫比cDNA文庫大。由于基因的選擇性表達(dá),不同組織細(xì)胞的cDNA文庫是不同的,同一組織細(xì)胞在不同的發(fā)育階段,cDNA文庫也會有差異。(3)不論目的基因?qū)牒畏N生物的細(xì)胞,都必須先將目的基因與載體結(jié)合,構(gòu)建基因表達(dá)載體(該過程是在體外環(huán)境中進(jìn)行的),這樣才能保證導(dǎo)入的目的基因能夠穩(wěn)定地保存、復(fù)制和表達(dá)。(4)植物體細(xì)胞的全能性較高,可經(jīng)植物組織培養(yǎng)過程形成完整植物體,因此植物中的受體細(xì)胞可以是體細(xì)胞;動物體細(xì)胞的全能性受到嚴(yán)格限制,因此動物中的受體細(xì)胞一般是受精卵。[練一練]1.判斷下列說法正誤。(1)限制酶通過專一性破壞雙鏈DNA分子中堿基之間的氫鍵來切割DNA分子。(

)提示

限制酶切割DNA分子時,是破壞了同一條鏈上相鄰脫氧核苷酸之間的化學(xué)鍵即磷酸二酯鍵,而不是兩條鏈上互補(bǔ)配對的堿基之間的氫鍵。(2)雙酶切法的優(yōu)點主要在于防止質(zhì)粒和目的基因自身環(huán)化和隨意連接以及保證目的基因單向插入質(zhì)粒。(

)(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法不是將農(nóng)桿菌的重組質(zhì)粒直接導(dǎo)入植物細(xì)胞中,農(nóng)桿菌易感染植物細(xì)胞,并將其Ti質(zhì)粒上的T-DNA轉(zhuǎn)移并整合到受體細(xì)胞染色體DNA上。(

)×√√(4)某質(zhì)粒分子其中一條鏈的部分核苷酸序列為5'-CGAGCCGAATTCTGCGCCTATAGGCCTCGA-3',限制酶EcoRⅠ在單鏈上的識別序列為5'-GAATTC-3'。用EcoRⅠ酶切割該質(zhì)粒,至少會產(chǎn)生2個片段。(

)提示

質(zhì)粒是環(huán)狀的,該質(zhì)粒只有一個EcoRⅠ酶切割位點,用EcoRⅠ酶切割該質(zhì)粒,會產(chǎn)生1個片段。(5)培育轉(zhuǎn)基因植物時,可利用帶有目的基因的農(nóng)桿菌侵染植株,但不能將目的基因通過顯微注射的方法導(dǎo)入植物細(xì)胞、組織或器官獲得轉(zhuǎn)基因植株。(

)提示

培育轉(zhuǎn)基因植株時,可以使用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,也可使用顯微注射法?！痢?6)抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某抗鹽植物獲得2個穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)基因品系,抗性鑒定為抗除草劑抗鹽和抗除草劑不抗鹽。抗鹽性的改變與抗除草劑基因的轉(zhuǎn)入一定無關(guān)。(

)提示

抗除草劑基因轉(zhuǎn)入某抗鹽植物后,一部分抗鹽植株的抗鹽性消失,說明抗除草劑基因的轉(zhuǎn)入可能導(dǎo)致抗鹽性改變?！?.結(jié)合選擇性必修3第117頁“小資料”思考:我國科學(xué)家在進(jìn)行抗蟲棉的培育過程中獨創(chuàng)了“花粉管通道法”,該方法有多種操作方式。下圖表示花粉管通道法介導(dǎo)植物基因轉(zhuǎn)移。判斷下列說法的正誤。(1)相比于農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,花粉管通道法還適用于玉米等單子葉植物的轉(zhuǎn)基因培育。(

)(2)相比于基因槍法和農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,花粉管通道法避免了植物組織培養(yǎng)這一操作。(

)(3)必須在雌蕊成熟時才能進(jìn)行圖中所示的處理方法。(

)(4)外源DNA不需要構(gòu)建基因表達(dá)載體,就能借助花粉管通道進(jìn)入受體細(xì)胞并表達(dá)。(

)√√√×3.長句訓(xùn)練。(1)要使攜帶的外源DNA片段在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,載體需要具備的條件是

。

提示

能在受體細(xì)胞中自我復(fù)制,或整合到受體DNA上,隨受體DNA同步復(fù)制(2)利用探針檢測目的基因的簡要方法是

。(用文字和箭頭表示)

提示

用化學(xué)方法使待檢的DNA變性成單鏈→加入探針→去除未互補(bǔ)結(jié)合的探針→檢測是否有放射性或熒光突破命題視角考向一

工具酶與載體[典例1]下列關(guān)于基因工程的敘述,正確的是(

)A.同種限制性內(nèi)切核酸酶切出的黏性末端一定相同,不同種限制性內(nèi)切核酸酶切出的黏性末端一定不同B.DNA連接酶能催化任意2個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵C.通常根據(jù)標(biāo)記基因的產(chǎn)物特征進(jìn)行篩選含目的基因的受體細(xì)胞,根據(jù)目的基因的產(chǎn)物特征判斷基因工程是否取得成功D.質(zhì)粒、限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶的化學(xué)本質(zhì)都是DNAC解析

同種限制性內(nèi)切核酸酶切出的黏性末端相同,不同種限制性內(nèi)切核酸酶切出的黏性末端也可能相同,A項錯誤;DNA連接酶是將具有末端堿基互補(bǔ)的黏性末端或平末端的2個DNA片段連接在一起,B項錯誤;限制性內(nèi)切核酸酶、DNA連接酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì),D項錯誤?？偨Y(jié)歸納(1)與DNA相關(guān)的幾種酶的比較名稱作用部位作用底物作用結(jié)果限制酶磷酸二酯鍵DNA

DNA連接酶磷酸二酯鍵DNA片段名稱作用部位作用底物作用結(jié)果DNA聚合酶或耐高溫DNA聚合酶

磷酸二酯鍵脫氧核苷酸

將單個脫氧核苷酸依次連接到單鏈末端DNA(水解)酶磷酸二酯鍵DNA將DNA片段水解為單個脫氧核苷酸解旋酶堿基對之間的氫鍵DNA將雙鏈DNA分子局部解旋為單鏈,形成兩條長鏈RNA聚合酶

磷酸二酯鍵核糖核苷酸將單個核糖核苷酸依次連接到單鏈末端(2)載體

[對點練]1.以下是幾種不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列敘述正確的是(

)A.以上DNA片段是由4種限制酶切割后產(chǎn)生的B.②片段是在識別序列為

的限制酶作用下形成的C.①和④兩個片段在DNA聚合酶的作用下可形成重組DNA分子D.限制酶和DNA連接酶作用的部位都是磷酸二酯鍵D解析

圖中①④是由同一種限制酶切割形成的,因此以上DNA片段是由3種限制酶切割后產(chǎn)生的,A項錯誤;②片段是在識別序列和酶切位點為

的限制酶作用下形成的,B項錯誤;①④連接形成DNA分子需要的是DNA連接酶,C項錯誤;限制酶和DNA連接酶作用的部位都是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵,D項正確。2.(2023浙江紹興一模)限制性內(nèi)切核酸酶SalⅠ和XhoⅠ識別序列與切割位點如圖1。用SalⅠ切割目的基因兩側(cè),用XhoⅠ切割載體質(zhì)粒,再用連接酶處理可形成重組質(zhì)粒。實驗者用2種酶單獨切割或同時切割普通質(zhì)粒和重組質(zhì)粒,再將產(chǎn)物電泳分離,其結(jié)果如圖2。圖1圖2下列敘述正確的是(

)A.SalⅠ切割產(chǎn)生的黏性末端與XhoⅠ切割產(chǎn)生的黏性末端不同B.根據(jù)重組質(zhì)粒的酶切結(jié)果可知有2個目的基因插入重組質(zhì)粒中C.重組質(zhì)粒上有1個限制酶SalⅠ和1個限制酶XhoⅠ的識別序列D.2種酶切后產(chǎn)生的2kb產(chǎn)物可作為探針篩選含目的基因的受體細(xì)胞C解析

SalⅠ切割產(chǎn)生的黏性末端與XhoⅠ切割產(chǎn)生的黏性末端都是3'-AGCT-5',A項錯誤。普通質(zhì)粒被切割后長度都是5

kb,用一種酶切割重組質(zhì)粒得到的結(jié)果都是7

kb,用兩種酶切割重組質(zhì)粒結(jié)果顯示為5

kb和2

kb兩個片段,說明重組質(zhì)粒上有1個限制酶SalⅠ和1個限制酶XhoⅠ的識別序列,則在目的基因中有1個限制酶XhoⅠ的識別序列。若2個目的基因插入重組質(zhì)粒中,則2個目的基因中含有2個限制酶XhoⅠ的識別序列,重組質(zhì)粒被限制酶XhoⅠ切割后會產(chǎn)生2個片段,與電泳結(jié)果不符,因此只有1個目的基因插入重組質(zhì)粒中,B項錯誤,C項正確。2種酶切后產(chǎn)生的2

kb產(chǎn)物只含有目的基因的部分片段,且需要經(jīng)過標(biāo)記,然后解鏈成為單鏈DNA分子才可以作為探針篩選含目的基因的受體細(xì)胞,D項錯誤?？枷蚨?/p>

基因工程的基本操作[典例2](2023浙江金麗衢十二校第二次聯(lián)考)低溫凍害是草莓冬季生產(chǎn)關(guān)鍵期的主要氣象災(zāi)害。為了培育出抗凍草莓,研究人員獲得了青稞的抗凍物質(zhì)脫水素的編碼序列,構(gòu)建重組DNA后,以農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法介導(dǎo)最終培育得到抗凍草莓。下圖是基因表達(dá)載體,下表是幾種常見抗生素的作用機(jī)理。注:T-DNA區(qū)內(nèi)的基因表達(dá)調(diào)控序列與真核生物類似。

抗生素種類抗生素作用機(jī)理潮霉素作用于細(xì)菌、動植物細(xì)胞,抑制核糖體作用卡那霉素鏈霉素羧芐青霉素抑制細(xì)菌細(xì)胞壁合成,殺死細(xì)菌;分解產(chǎn)物是生長素和萘乙酸,可以刺激愈傷組織的增殖請回答相關(guān)問題。(1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建,根據(jù)脫水素的編碼序列,先通過

方法獲得脫水素基因,該方法得到的基因與青稞基因組文庫中的脫水素基因結(jié)構(gòu)上的區(qū)別主要是

;然后將該基因通過

技術(shù)大量擴(kuò)增并與農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒重組,構(gòu)建基因表達(dá)載體。為了提高目的基因與載體的連接效率,從目的基因的角度分析,可以采取哪些措施?

(舉2例)。

化學(xué)合成無啟動子、內(nèi)含子等序列PCR提高濃度、兩端形成不同黏性末端(2)受體細(xì)胞的轉(zhuǎn)化與篩選。將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入處于

的農(nóng)桿菌后,需要先用含有

的選擇培養(yǎng)基對其進(jìn)行篩選,然后將陽性農(nóng)桿菌與草莓葉片共培養(yǎng)。完成轉(zhuǎn)化后,需要先后使用

和

作為除菌劑和篩選劑,前者既能及時殺死農(nóng)桿菌,又能最大限度地減少對剛轉(zhuǎn)化形成的受體細(xì)胞的影響,后者可實現(xiàn)對

的篩選。

(3)轉(zhuǎn)基因植株的再生和檢測。含有目的基因的草莓葉片經(jīng)過

,葉片邊緣形成愈傷組織,該組織經(jīng)后續(xù)處理能夠得到抗凍草莓幼苗,根本原因是由于愈傷組織細(xì)胞中含有

和

。從分子水平看,抗凍草莓轉(zhuǎn)基因成功的標(biāo)志是

。

感受態(tài)卡那霉素羧芐青霉素潮霉素轉(zhuǎn)基因受體(植物)細(xì)胞/含目的基因的植物細(xì)胞脫分化草莓全套的遺傳物質(zhì)脫水素基因(抗凍基因)草莓細(xì)胞中合成了脫水素解析

(1)分析題意可知,根據(jù)脫水素的編碼序列,可通過化學(xué)合成方法獲得脫水素基因;該方法得到的目的基因只具有編碼序列,故與青稞基因組文庫中的脫水素基因結(jié)構(gòu)上的區(qū)別主要是無啟動子、內(nèi)含子等非編碼序列;PCR是一項體外擴(kuò)增DNA分子的技術(shù),可對該目的基因進(jìn)行大量擴(kuò)增;為了提高目的基因與載體的連接效率,從目的基因的角度分析,可以采取提高濃度、兩端形成不同黏性末端等措施。(2)將目的基因?qū)朕r(nóng)桿菌等微生物細(xì)胞之前,需要先將微生物用鈣離子等處理,使其處于感受態(tài);為進(jìn)行初步篩選,可先將農(nóng)桿菌置于含有卡那霉素的培養(yǎng)基上進(jìn)行篩選,卡那霉素能夠作用于細(xì)菌、動植物細(xì)胞,抑制核糖體的作用,而重組質(zhì)粒上含有卡那霉素抗性基因,可據(jù)此篩選陽性的農(nóng)桿菌。分析題意,完成轉(zhuǎn)化后加入的抗生素需要及時殺死農(nóng)桿菌,又能最大限度地減少對剛轉(zhuǎn)化形成的受體細(xì)胞的影響,則需要加入的是羧芐青霉素;據(jù)圖分析可知,重組質(zhì)粒的T-DNA含有潮霉素抗性基因,故需要再用潮霉素作為篩選劑,可以實現(xiàn)對轉(zhuǎn)基因受體(植物)細(xì)胞/含目的基因的植物細(xì)胞的篩選。(3)由草莓葉片形成愈傷組織的過程是脫分化過程;植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性,根本原因是愈傷組織細(xì)胞中含有草莓全套的遺傳物質(zhì)和脫水素基因(抗凍基因)。從分子水平看,抗凍草莓轉(zhuǎn)基因成功的標(biāo)志是草莓細(xì)胞中合成了脫水素?？偨Y(jié)歸納(1)真核細(xì)胞基因與原核細(xì)胞基因的比較類型真核細(xì)胞基因原核細(xì)胞基因相同點基因兩端都有啟動子、終止子不同點結(jié)構(gòu)核苷酸序列不連續(xù)核苷酸序列連續(xù)轉(zhuǎn)錄過程外顯子、內(nèi)含子均會被轉(zhuǎn)錄成RNA,再經(jīng)過切去內(nèi)含子對應(yīng)部位、連接外顯子對應(yīng)部位等RNA加工過程,形成mRNARNA聚合酶與啟動子結(jié)合,控制轉(zhuǎn)錄開始,到達(dá)終止子后,釋放出RNA,轉(zhuǎn)錄結(jié)束類型真核細(xì)胞基因原核細(xì)胞基因圖示

外顯子:編碼蛋白質(zhì)的序列內(nèi)含子:外顯子之間不能編碼蛋白質(zhì)的序列

(2)獲取目的基因的方法

(3)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)入了細(xì)胞

類型檢測內(nèi)容方法說明分子生物學(xué)水平的檢測目的基因是否在受體細(xì)胞中穩(wěn)定地存在并遺傳借助載體上的標(biāo)記基因?qū)嵗?利用含有青霉素和X-gal的培養(yǎng)基鑒定大腸桿菌克隆受體細(xì)胞中是否轉(zhuǎn)入了目的基因PCR技術(shù)步驟:根據(jù)目的基因的序列設(shè)計PCR引物,利用待檢DNA為模板進(jìn)行PCR,再通過電泳或DNA測序技術(shù)鑒定PCR產(chǎn)物類型檢測內(nèi)容方法說明分子生物學(xué)水平的檢測更加精確地鑒定受體細(xì)胞中是否轉(zhuǎn)入了目的基因核酸分子雜交技術(shù)步驟:用化學(xué)方法使待檢的DNA變性成單鏈并固定在硝酸纖維素膜上,然后加入探針,在適當(dāng)?shù)臈l件下探針與互補(bǔ)的目的基因片段形成雙鏈。漂洗硝酸纖維素膜去除未互補(bǔ)結(jié)合的探針后,若硝酸纖維素膜仍具有放射性或熒光,則可判斷待檢DNA中含有目的基因檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA核酸分子雜交技術(shù)如果能檢測到目的基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA,則說明目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)成功轉(zhuǎn)錄類型檢測內(nèi)容方法說明分子生物學(xué)水平的檢測檢測目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì)抗原-抗體雜交技術(shù)以目的基因表達(dá)出的蛋白質(zhì)為抗原,制備能與其特異性結(jié)合的并能被放射性或熒光標(biāo)記的抗體。如果能探測到目的蛋白,則說明目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)成功表達(dá)個體生物學(xué)水平鑒定

測定個體是否表現(xiàn)出目的基因控制的特定性狀并穩(wěn)定遺傳個體生物性狀測定等判斷轉(zhuǎn)基因成功的直接證據(jù)[對點練]3.(2023浙里卷天下百校聯(lián)考)大腸桿菌是基因工程技術(shù)中被廣泛采用的工具,人生長激素的基因工程過程如圖所示。下列敘述正確的是(

)A.經(jīng)①獲得該mRNA的最佳材料是受精卵B.通過①②過程,可以構(gòu)建基因組文庫C.要檢測③⑥過程的產(chǎn)物可分別用PCR技術(shù)和抗原-抗體雜交技術(shù)D.⑤過程要在低溫和較高濃度的氯化鈣溶液中處理使重組DNA易進(jìn)入受體細(xì)胞C解析

經(jīng)①獲得該mRNA的最佳材料是特定的組織細(xì)胞,而不是受精卵,A項錯誤;通過①②過程得到cDNA,cDNA所含的基因不是全部基因,不能構(gòu)建基因組文庫,B項錯誤;要檢測③過程的產(chǎn)物生長激素基因可以用PCR技術(shù),要檢測⑥過程的產(chǎn)物生長激素可用抗原-抗體雜交技術(shù),C項正確;⑤過程要在低溫和低滲CaCl2溶液中處理,通過增大細(xì)菌細(xì)胞壁通透性使重組DNA易進(jìn)入受體細(xì)胞,D項錯誤。4.某科研小組通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將黑麥草的抗旱基因P轉(zhuǎn)入野生型擬南芥,以驗證基因P的功能,其流程如圖所示。回答下列問題。(1)從黑麥草的DNA中分離出目的基因P,利用

技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。

(2)構(gòu)建基因工程表達(dá)載體時,用不同類型的限制酶切割DNA后,可能產(chǎn)生平末端,也可能產(chǎn)生

末端。圖中①表示

,在形成①時,可用兩種不同的限制酶分別對含有基因P的DNA和質(zhì)粒進(jìn)行雙酶切,與該方法相比,單酶切的缺點是容易造成基因P或質(zhì)粒自身環(huán)化、

。在圖中感染操作前需將農(nóng)桿菌接種于含青霉素的LB培養(yǎng)基上培養(yǎng),其目的是

。

PCR黏性重組質(zhì)粒(重組DNA分子)基因P和質(zhì)粒反向連接篩選含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌(篩選含有質(zhì)粒的農(nóng)桿菌)(3)下列有關(guān)基因工程中載體的說法,正確的是(

)A.質(zhì)粒是一種獨立于細(xì)菌擬核外的鏈狀DNA分子B.所有的質(zhì)粒都可以作為基因工程中的載體C.質(zhì)粒載體的復(fù)制和表達(dá)不遵循中心法則D.作為載體的質(zhì)粒常含有抗生素抗性基因(4)取擬南芥葉肉細(xì)胞脫分化得到愈傷組織,誘導(dǎo)愈傷組織直接發(fā)育成花器官,屬于植物組培中的

途徑。

(5)將不同來源的遺傳物質(zhì)重新組合,除圖示方法外還可采用顯微注射及

。

D器官發(fā)生細(xì)胞融合解析

(1)從黑麥草的DNA中分離出目的基因P,利用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。(2)構(gòu)建基因工程表達(dá)載體時,用不同類型的限制酶切割DNA后,可能產(chǎn)生平末端,也可能產(chǎn)生黏性末端。圖中①表示重組質(zhì)粒,在形成①時,可用兩種不同的限制酶分別對含有基因P的DNA和質(zhì)粒進(jìn)行雙酶切,與該方法相比,單酶切的缺點是容易造成基因P或質(zhì)粒自身環(huán)化、基因P和質(zhì)粒反向連接。在圖中感染操作前需將農(nóng)桿菌接種于含青霉素的LB培養(yǎng)基上培養(yǎng),其目的是篩選含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌(篩選含有質(zhì)粒的農(nóng)桿菌)。(3)質(zhì)粒是一種獨立于細(xì)菌擬核外的環(huán)狀DNA分子,A項錯誤;天然的質(zhì)粒不能直接作為載體,基因工程中用到的質(zhì)粒都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的,B項錯誤;質(zhì)粒載體的復(fù)制和表達(dá)遵循中心法則,C項錯誤;作為載體的質(zhì)粒常含有抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因,利于重組DNA的篩選,D項正確。(4)取擬南芥葉肉細(xì)胞脫分化得到愈傷組織,誘導(dǎo)愈傷組織直接發(fā)育成花器官,屬于植物組培中的器官發(fā)生途徑。(5)將不同來源的遺傳物質(zhì)重新組合,除圖示方法外還可以采用顯微注射及細(xì)胞融合(其他答案合理亦可)。考點二DNA的粗提取和鑒定、PCR擴(kuò)增DNA片段及凝膠電泳鑒定落實主干基礎(chǔ)1.DNA的粗提取和鑒定

實驗原理提取利用DNA與其他物質(zhì)成分在物理、化學(xué)性質(zhì)上的差異,通過一定的方法,能去除其他成分,提取DNA。(1)用SDS處理材料,能使核蛋白變性并與DNA分離;EDTA能抑制DNA酶活性,防止核DNA被酶解。(2)DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度高,且Na+與DNA形成鈉鹽;DNA鈉鹽不溶于酒精而某些蛋白質(zhì)能溶于酒精,若在提取液中加入95%的冷酒精,能使DNA鈉鹽形成絮狀沉淀物而析出鑒定在沸水浴的條件下,DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色實驗步驟

特別提醒(1)粗提取的DNA中可能含有少量的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)。(2)沉淀DNA時必須用冷酒精。預(yù)冷的酒精溶液具有以下優(yōu)點:一是可抑制核酸水解酶的活性,防止DNA降解;二是降低分子運動,使DNA易形成沉淀析出;三是低溫有利于增加DNA分子的柔韌性,減少斷裂。2.PCR擴(kuò)增DNA片段及凝膠電泳鑒定

實驗原理(1)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)是一種體外擴(kuò)增特定基因或DNA片段的技術(shù),經(jīng)過多次循環(huán)變性、退火、延伸三個步驟,可獲得大量的目的基因或DNA片段。(2)核酸是帶有負(fù)電的生物大分子,在電場作用下,核酸分子會向正極遷移。核酸的遷移速率主要受核酸片段長度的影響。核酸分子越大,向正極遷移速率越慢。(3)電泳時常使用凝膠作為介質(zhì),凝膠的孔隙可起到分子篩的作用。DNA片段根據(jù)長度大小在凝膠上分開,形成不連續(xù)的條帶,每個條帶包含的DNA片段長度相同?？捎脽晒饣蚍派湫匀玖蠈NA進(jìn)行標(biāo)記,或使用亞甲基藍(lán)將DNA染成藍(lán)色,進(jìn)而觀察DNA條帶在凝膠中的分布實驗步驟

結(jié)果分析(1)可以通過觀察DNA條帶的分布及粗細(xì)程度來評價擴(kuò)增的效果。(2)如果出現(xiàn)多條條帶,則可能是PCR出現(xiàn)非特異擴(kuò)增。(3)如果擴(kuò)增不成功,則可能的原因有漏加了PCR的反應(yīng)成分、各反應(yīng)成分的用量不當(dāng)、PCR程序設(shè)置不當(dāng)?shù)忍貏e提醒(1)含有DNA條帶的凝膠可以用刀片切割下來,回收凝膠中的DNA,從而達(dá)到提純的目的。(2)核酸分子的大小常用堿基對數(shù)(bp)進(jìn)行描述。(3)DNA相對分子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)物(DNA

Marker)是一組已知長度和含量的標(biāo)準(zhǔn)DNA片段混合物,在電泳中能作為參照物。(4)在向微量離心管中添加反應(yīng)組分時,每吸取一種試劑后,移液器上的槍頭都必須更換。[練一練]1.判斷下列說法正誤。(1)已知不同分子量DNA可分開成不同條帶,相同分子量的為一條帶。用某種限制性內(nèi)切核酸酶完全酶切環(huán)狀質(zhì)粒后,出現(xiàn)3條帶。表明該質(zhì)粒上一定至少有2個被該酶切開的位置。(

)提示

該質(zhì)粒上一定至少有3個被該酶切開的位置。(2)以RNA為模板合成cDNA的過程為逆轉(zhuǎn)錄過程,該過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的參與,利用PCR技術(shù)對cDNA進(jìn)行擴(kuò)增時需要RNA聚合酶的參與。(

)提示

利用PCR技術(shù)對cDNA進(jìn)行擴(kuò)增時需要Taq

DNA聚合酶的參與。××(3)為避免外源DNA等因素的污染,PCR實驗中使用的微量離心管、槍頭等在使用前必須進(jìn)行高壓蒸汽滅菌。(

)(4)PCR過程中,如果兩個引物之間互補(bǔ)序列過長,可能導(dǎo)致退火過程中,引物之間相互結(jié)合,造成引物不能很好地與模板DNA鏈結(jié)合。(

)√√2.結(jié)合選擇性必修3第119頁“課外讀”思考:通過咽拭子取樣進(jìn)行RT-PCR技術(shù)檢測是目前臨床上診斷新型冠狀病毒感染疑似患者的常用方法,用于核酸檢測的RT-PCR試劑盒的部分工作原理簡圖如下。回答下列問題。(1)RT-PCR是指以病毒的RNA為模板通過逆轉(zhuǎn)錄過程合成cDNA,并對cDNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增的過程。進(jìn)行RT-PCR過程中,需要加入的酶有哪些?提示

逆轉(zhuǎn)錄酶和Taq

DNA聚合酶。

(2)利用RT-PCR試劑盒對新型冠狀病毒進(jìn)行檢測時,除借助上述RT-PCR技術(shù)外,還需要有特異性探針。制作該探針的依據(jù)是什么?利用該探針對新型冠狀病毒進(jìn)行檢測的原理是什么?提示

新型冠狀病毒的(核糖)核苷酸序列。核酸分子雜交。

3.長句訓(xùn)練。DNA的粗提取與鑒定實驗中充分研磨生物材料、倒入冷酒精的目的分別是

。

提示

充分研磨,使細(xì)胞結(jié)構(gòu)破碎,釋放出核DNA;冷酒精不僅可以溶解蛋白質(zhì),而且能使DNA鈉鹽形成絮狀沉淀物析出突破命題視角考向一

DNA的粗提取與鑒定[典例1](2023浙里卷天下百校聯(lián)考)下列關(guān)于DNA的粗提取和鑒定活動中的敘述,正確的是(

)A.將香蕉果肉放入研缽中,倒入95%的酒精進(jìn)行充分研磨B.在漏斗中墊上濾紙,將研磨液過濾入離心管中C.經(jīng)離心,取上清液倒入冷酒精的小燒杯中D.在含有絮狀物的試管中加入亞甲基藍(lán),進(jìn)行水浴鍋加熱顯藍(lán)色C解析

將香蕉果肉放入研缽中,倒入研磨液進(jìn)行充分研磨,A項錯誤;在漏斗中墊上尼龍紗布,將研磨液過濾入離心管中,B項錯誤;經(jīng)離心,取上清液倒入體積是上清液兩倍的冷酒精的小燒杯中,C項正確;在含有絮狀物的試管中加入二苯胺,進(jìn)行水浴鍋加熱顯藍(lán)色,D項錯誤?？偨Y(jié)歸納DNA的粗提取與鑒定活動分析步驟原理或目的充分研磨使細(xì)胞破碎,DNA溶解于研磨液中過濾后離心除去細(xì)胞膜等不溶雜質(zhì),得到與蛋白質(zhì)等雜質(zhì)結(jié)合在一起的溶解于上清液的DNA攪拌析出DNA加入預(yù)冷的酒精溶液,蛋白質(zhì)溶于酒精,DNA不溶于酒精,將DNA和蛋白質(zhì)等雜質(zhì)分離溶解用2

mol/L的NaCl溶液溶解DNA鑒定DNA二苯胺試劑現(xiàn)配現(xiàn)用,水浴加熱,溶液變藍(lán)色則證明有DNA存在[對點練]1.提取與鑒定洋蔥組織細(xì)胞DNA的相關(guān)實驗操作中,不影響最終獲得DNA總量的是(

)A.洋蔥組織的類型和質(zhì)量

B.NaCl溶液的濃度C.玻璃棒攪拌的方向和力度 D.加入二苯胺試劑的量D解析

進(jìn)行分裂的細(xì)胞中由于經(jīng)過了DNA復(fù)制,DNA含量相對較多,故洋蔥組織的類型和質(zhì)量會影響DNA的提取總量,A項不符合題意;由于DNA在不同濃度的NaCl

溶液中溶解度不同,所以NaCl溶液的濃度會影響DNA的提取總量,B項不符合題意;玻璃棒攪拌的方向和力度不恰當(dāng)可能會使DNA斷裂,最終影響DNA的提取總量,C項不符合題意;加入二苯胺試劑為DNA鑒定環(huán)節(jié),不影響DNA的提取總量,D項符合題意。2.(2023浙江金華模擬)粗提取DNA時,向雞血細(xì)胞培養(yǎng)液中加入一定量的蒸餾水并攪拌,過濾后得到濾液甲,在濾液甲中加入適量的物質(zhì)X、NaCl后,再次過濾得到濾液乙,在濾液乙中加入物質(zhì)Y,獲得DNA相對含量較高的白色絲狀物。下列敘述錯誤的是(

)A.加入蒸餾水的目的是使細(xì)胞破裂B.物質(zhì)X可以是蛋白酶C.物質(zhì)Y可以是95%的冷酒精D.濾液甲和濾液乙的成分基本相同D解析

雞血細(xì)胞無細(xì)胞壁,在蒸餾水中容易吸水漲破,故加入蒸餾水的目的是使細(xì)胞破裂,A項正確;利用蛋白酶分解雜質(zhì)蛋白,故物質(zhì)X可以是蛋白酶,B項正確;加入物質(zhì)Y后析出DNA,故物質(zhì)Y可以是95%的冷酒精,C項正確;濾液甲和濾液乙的基本成分不同,其中濾液甲中主要含有蛋白質(zhì)等雜質(zhì),而濾液乙中DNA較多,D項錯誤?？枷蚨?/p>

PCR擴(kuò)增及凝膠電泳鑒定[典例2](2023浙江1月選考節(jié)選)用PCR技術(shù)鑒定再生植株。已知甲植物細(xì)胞核具有特異性DNA序列a,乙植物細(xì)胞質(zhì)具有特異性DNA序列b;M1、M2為序列a的特異性引物,N1、N2為序列b的特異性引物。完善實驗思路:(1)提取純化再生植株的總DNA,作為PCR擴(kuò)增的

。

(2)將DNA提取物加入PCR反應(yīng)體系,

為特異性引物,擴(kuò)增序列a;用同樣的方法擴(kuò)增序列b。

(3)得到的2個PCR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)

后,若每個PCR擴(kuò)增產(chǎn)物在凝膠中均出現(xiàn)了預(yù)期的

個條帶,則可初步確定再生植株來自雜種細(xì)胞。模板M1、M2凝膠電泳1總結(jié)歸納PCR擴(kuò)增分析基本條件模板待擴(kuò)增的DNA分子原料4種脫氧核苷三磷酸,即dNTP(N代表A、T、G、C四種堿基)酶耐高溫的DNA聚合酶,一般為Taq

DNA聚合酶

引物在體外根據(jù)目的基因的核苷酸序列人工合成的兩段短的單鏈DNA擴(kuò)增過程

擴(kuò)增特點①每一次循環(huán)后DNA的量可以增加一倍,DNA呈指數(shù)形式擴(kuò)增;②擴(kuò)增DNA片段的起點和終點由2個引物決定產(chǎn)物鑒定電泳DNA片段根據(jù)長度大小在凝膠上分開,形成不連續(xù)的條帶,每個條帶包含的DNA片段長度是相同的觀察可用熒光或放射性染料對DNA進(jìn)行標(biāo)記,或使用亞甲基藍(lán)將DNA染成藍(lán)色說明①1個模板DNA分子經(jīng)n輪擴(kuò)增,共產(chǎn)生2n個DNA片段,共需引物2n+1-2個;②經(jīng)過第3輪擴(kuò)增后,擴(kuò)增出的含目的基因的DNA片段才不帶黏性末端(占1/4);③經(jīng)過n輪擴(kuò)增,擴(kuò)增出的不帶黏性末端的DNA片段所占比例為1-n·2(1-n)[對點練]3.(2023浙江臺州第二次教學(xué)質(zhì)量評估)某校學(xué)習(xí)小組進(jìn)行PCR實驗,甲、乙、丙三名同學(xué)分別以酵母菌為材料,進(jìn)行PCR擴(kuò)增,各取20μL產(chǎn)物進(jìn)行凝膠電泳,得到的結(jié)果如下圖。下列敘述錯誤的是(

)A.凝膠a端靠近電泳槽的負(fù)極接線柱B.甲同學(xué)設(shè)置的PCR循環(huán)次數(shù)可能比乙同學(xué)多C.丙同學(xué)所用的引物可能與甲、乙同學(xué)的不一樣D.丙同學(xué)擴(kuò)增得到的片段比甲、乙同學(xué)的要大D解析

a端有點樣孔,DNA分子帶負(fù)電荷,在電場的作用下會向正極移動,故凝膠a端靠近電泳槽的負(fù)極接線柱,A項正確;甲同學(xué)的電泳條帶比乙同學(xué)的寬,說明甲同學(xué)擴(kuò)增的DNA產(chǎn)物多于乙同學(xué),故甲同學(xué)設(shè)置的PCR循環(huán)次數(shù)可能比乙同學(xué)多,B項正確;由圖可知,丙同學(xué)擴(kuò)增出來的產(chǎn)物與甲、乙同學(xué)的不同,DNA不同,其堿基序列可能不同,故丙同學(xué)所用的引物可能與甲、乙同學(xué)的不一樣,C項正確;丙同學(xué)擴(kuò)增產(chǎn)物的電泳條帶比甲、乙同學(xué)的條帶位置距離點樣孔更遠(yuǎn),說明丙同學(xué)擴(kuò)增的DNA分子小,遷移速率快,D項錯誤。4.(2023浙江嘉興二模)鐮刀形細(xì)胞貧血癥是一種單基因遺傳病,由正常血紅蛋白基因(HbA)突變?yōu)殓牭缎渭?xì)胞貧血癥基因(Hbs)引起,HbA和Hbs的某片段如圖甲。對胎兒基因檢測的主要原理是:MstⅡ限制酶處理擴(kuò)增后的DNA;加熱使酶切片段解旋,用熒光標(biāo)記的CTGACTCCT序列與其雜交;凝膠電泳分離。圖乙是凝膠電泳后熒光出現(xiàn)的三種可能性,甲乙下列敘述錯誤的是(

)A.提取胎兒DNA樣品后,擴(kuò)增DNA需要添加特定的引物B.用MstⅡ限制酶處理DNA不充分,可能把正常人誤判為攜帶者C.熒光標(biāo)記序列越長,圖乙c中兩個DNA條帶間的距離越大D.若某胎兒檢測結(jié)果為圖乙b,則該胎兒為鐮刀形細(xì)胞貧血癥患者C解析

DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸,擴(kuò)增DNA片段的起點和終點由2個引物決定,因此提取胎兒DNA樣品后,擴(kuò)增DNA需要添加特定的引物,A項正確;據(jù)圖甲可知,與鐮刀形細(xì)胞貧血癥基因(Hbs)相比,正常血紅蛋白基因(HbA)內(nèi)部多一個MstⅡ限制酶的酶切位點,若用MstⅡ限制酶處理

DNA不充分,則HbA片段的內(nèi)部可能沒有被切割,結(jié)果可能與Hbs片段的結(jié)果一樣,因此可能把正常人誤判為攜帶者,B項正確;凝膠電泳中,DNA相對分子質(zhì)量越大,DNA片段遷移速率越慢,遷移距離越短,因此圖乙c中兩個DNA條帶間的距離與切割后DNA相對分子質(zhì)量的大小有關(guān),與熒光標(biāo)記序列長短無關(guān),C項錯誤;圖乙中a的DNA條帶距離加樣孔較遠(yuǎn),表示DNA相對分子質(zhì)量小,是被限制酶從基因片段內(nèi)部切割過的,故a檢測結(jié)果代表樣品中含有正常血紅蛋白基因(HbA),b中的DNA條帶距離加樣孔較近,表示DNA相對分子質(zhì)量大,故b檢測結(jié)果代表樣品中含有鐮刀形細(xì)胞貧血癥基因(Hbs),因此若某胎兒檢測結(jié)果為圖乙b,則該胎兒為鐮刀形細(xì)胞貧血癥患者,D項正確?？键c三基因工程應(yīng)用與蛋白質(zhì)工程的設(shè)計流程落實主干基礎(chǔ)比較內(nèi)容基因工程蛋白質(zhì)工程區(qū)別過程獲取目的基因→構(gòu)建基因表達(dá)載體→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的檢測與鑒定預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)實質(zhì)定向改造生物的遺傳特性,以獲得人類所需的生物類型或產(chǎn)品通過改造基因定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)結(jié)果只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)可生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸;基因工程中所利用的某些酶需要通過蛋白質(zhì)工程進(jìn)行修飾、改造特別提醒(1)通過基因改造或基因合成來完成蛋白質(zhì)工程,而不是直接對蛋白質(zhì)進(jìn)行改造。①生物體內(nèi)任何一種蛋白質(zhì)都是由基因編碼的,改造了基因即對蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造,而且可以通過改造過的基因?qū)⒌鞍踪|(zhì)遺傳下去。如果對蛋白質(zhì)直接改造,即使成功,被改造過的蛋白質(zhì)分子還是無法遺傳。②對基因進(jìn)行改造比直接改造蛋白質(zhì)要容易操作,難度也要小得多。(2)基因工程中目的基因一般是自然存在的基因,而蛋白質(zhì)工程中的目的基因不是天然存在的。(3)基因工程和蛋白質(zhì)工程都遵循中心法則。[練一練]1.判斷下列說法正誤。(1)科學(xué)家將牛生長激素基因?qū)胄∈笫芫阎?得到了體型巨大的“超級小鼠”,這屬于蛋白質(zhì)工程。(

)提示

“超級小鼠”的培育與導(dǎo)入的牛生長激素基因有關(guān),屬于基因工程。(2)轉(zhuǎn)基因微生物成為理想的合成蛋白質(zhì)的分子工廠,其原因是大腸桿菌等微生物遺傳物質(zhì)簡單、操作方便、可以在價格低廉的培養(yǎng)基中快速生長。(

)(3)構(gòu)建乳腺生物反應(yīng)器的過程中,將藥用蛋白基因和載體構(gòu)建的重組DNA分子導(dǎo)入牛的受精卵后,還需要借助早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)、胚胎分割技術(shù)、胚胎移植技術(shù)等技術(shù)手段,才能盡可能多地制造出乳腺生物反應(yīng)器。(

)×√√2.長句訓(xùn)練。T4溶菌酶在高溫時易失去活性。研究人員對編碼T4溶菌酶的基因進(jìn)行改造,使T4溶菌酶第3位的異亮氨酸突變?yōu)榘腚装彼?該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成一個二硫鍵,提高了酶的耐熱性。T4溶菌酶的改造屬于

工程,T4溶菌酶耐熱性提高的原因是

。

蛋白質(zhì)組成該酶的氨基酸種類及其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變突破命題視角考向一

基因工程應(yīng)用[典例1](2023浙江精誠聯(lián)盟一模)將外源多酚氧化酶基因(POT33)的同源片段與載體結(jié)合,構(gòu)建反義表達(dá)載體,通過基因工程技術(shù)導(dǎo)入馬鈴薯,產(chǎn)生的反義RNA可有效降低馬鈴薯內(nèi)源多酚氧化酶基因的表達(dá)水平,從而改善薯塊的損傷褐化現(xiàn)象,提高馬鈴薯的食用和加工品質(zhì)?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題。(1)獲取馬鈴薯POT33基因的同源片段:根據(jù)馬鈴薯POT33基因的

設(shè)計一對特異性引物,在引物的5'端加入限制性內(nèi)切核酸酶的

以滿足目的基因連接到載體的需要,再通過PCR獲取馬鈴薯POT33基因的同源片段。

(兩端)核苷酸(堿基)的排列順序識別序列(識別位點)(2)構(gòu)建重組載體:用限制性內(nèi)切核酸酶分別處理

,處理過程中用兩種限制酶,可以防止目的基因以及載體的

,保證POT33基因同源片段與載體的反向連接,形成反義表達(dá)載體。

(3)馬鈴薯轉(zhuǎn)化、選擇及再生:以馬鈴薯無菌苗的葉片為外植體,一般可借助

實現(xiàn)馬鈴薯的遺傳轉(zhuǎn)化,再將被轉(zhuǎn)化的葉片放在含抗生素的培養(yǎng)基上培養(yǎng),加入的抗生素具有篩選轉(zhuǎn)化細(xì)胞和

的雙重作用;之后對脫分化形成的愈傷組織每隔適當(dāng)時間進(jìn)行

培養(yǎng),可通過調(diào)控培養(yǎng)基中

以獲得符合要求的再生植株。

目的基因(含馬鈴薯POT33基因同源片段的DNA片段)和載體自身環(huán)化農(nóng)桿菌殺滅農(nóng)桿菌繼代植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)的種類和濃度總結(jié)歸納基因工程技術(shù)應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例診斷、治療、研究疾?、龠\用核酸分子雜交、PCR等技術(shù)進(jìn)行基因診斷②向患者體內(nèi)導(dǎo)入正?；蜻M(jìn)行基因治療③利用轉(zhuǎn)基因生物生產(chǎn)基因工程藥物④轉(zhuǎn)基因動物可為研究疾病機(jī)理提供模型進(jìn)行法醫(yī)鑒定個體識別、親子鑒定等培育具有優(yōu)良性狀的農(nóng)牧業(yè)品種通過基因工程,很多農(nóng)作物在抗蟲、抗病、抗逆、產(chǎn)品的品質(zhì)等方面不斷被改良保護(hù)生態(tài)環(huán)境轉(zhuǎn)基因工程菌:自然條件下,有些微生物具有采礦或分解有毒污染物的能力,將這些微生物的基因進(jìn)行改造,獲得了擁有珍貴性狀并易于培養(yǎng)的轉(zhuǎn)基因工程菌[對點練]1.(2023浙江金華十校調(diào)研)我國科學(xué)家利用鏈霉菌的靛藍(lán)合成酶基因(idgS)及其激活基因(sfp)構(gòu)建基因表達(dá)載體(如下圖)。通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入白玫瑰細(xì)胞中,獲得藍(lán)玫瑰。下列敘述錯誤的是(

)A.表達(dá)載體中sfp和idgS具有各自的啟動子,表達(dá)相互獨立B.可利用DNA雜交技術(shù)從鏈霉菌的基因組文庫中獲取sfp和idgSC.在構(gòu)建表達(dá)載體時所需的限制酶是BamHⅠ、SpeⅠ、SacⅠD.若受體白玫瑰細(xì)胞不變藍(lán),則可說明sfp和idgS未成功導(dǎo)入D解析

根據(jù)圖解分析,sfp和idgS具有各自的啟動子,表達(dá)是相互獨立進(jìn)行的,A項正確;已知sfp和idgS的序列,可利用DNA雜交技術(shù)從鏈霉菌的基因組文庫中獲取sfp和idgS,B項正確;將sfp和idgS插入Ti質(zhì)粒時,需要插入T-DNA的相應(yīng)序列中。將sfp插入時需要用到BamHⅠ,將idgS插入時需要用到SpeⅠ、SacⅠ,C項正確;若受體白玫瑰細(xì)胞不變藍(lán),可能是sfp和idgS未成功導(dǎo)入,也可能是成功導(dǎo)入后未能成功表達(dá),D項錯誤。2.(2023浙江金華十校模擬)普通酵母菌利用淀粉的效率較低。研究人員將某海洋細(xì)菌中α-淀粉酶分子(B)基因轉(zhuǎn)入酵母菌中,經(jīng)篩選得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌種。請回答下列問題。(1)采用PCR技術(shù)擴(kuò)增B基因。下圖中箭頭表示一條引物結(jié)合模板的位置及擴(kuò)增方向,請用箭頭在方框內(nèi)標(biāo)出另一條引物的位置及擴(kuò)增方向。為使PCR產(chǎn)物能被限制酶切割,需在引物上添加相應(yīng)的限制酶識別序列,該限制酶識別序列應(yīng)添加在引物的

(填“3'端”或“5'端”)。

5'端(2)通常需提取大腸桿菌的質(zhì)粒用來構(gòu)建B基因的表達(dá)載體。提取的主要步驟是培養(yǎng)大腸桿菌→裂解菌體→質(zhì)粒DNA的復(fù)性→離心提取→鑒定。在裂解菌體時需添加溶液Ⅰ(主要成分為EDTA)、溶液Ⅱ(主要成分為SDS),添加順序是先加

,5min后再加

。在所提取的質(zhì)粒上還需添加

(填“海洋細(xì)菌”“大腸桿菌”或“酵母菌”)的啟動子、終止子等。

(3)在將B基因?qū)虢湍讣?xì)胞前,需先將酵母菌置于含醋酸鋰的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間,從而提高轉(zhuǎn)化效率。由此推測,醋酸鋰的培養(yǎng)液可用于制備

。

溶液Ⅱ溶液Ⅰ酵母菌感受態(tài)酵母菌(4)用B抗體檢測該工程菌的培養(yǎng)物時,培養(yǎng)液無抗原抗體反應(yīng),菌體有抗原抗體反應(yīng)。這為分離、純化B蛋白提供的啟示是

。以淀粉為原料,用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的適宜條件下密閉發(fā)酵,接種了工程酵母菌的發(fā)酵罐需要率先排氣,其原因是

。(5)如果將B的絲氨酸變成亮氨酸,改變后的α-淀粉酶分子(B1)不但保留B的功能,而且具更高的催化活性。以B基因序列為基礎(chǔ),獲得B1基因的途徑有修飾

基因或合成

基因。

在用該工程菌進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵時,應(yīng)從菌體中分離、純化B蛋白工程酵母菌分解淀粉產(chǎn)生葡萄糖的能力強(qiáng),導(dǎo)致酒精發(fā)酵產(chǎn)生CO2速率更快

BB1解析

(1)DNA聚合酶延伸時,將脫氧核苷酸加到引物的3'端,為了不破壞目的基因,該限制酶識別序列應(yīng)添加在引物的5'端?；虻膬蓷l鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?因此兩條鏈擴(kuò)增的方向也是相反的,如圖所示:(2)EDTA可結(jié)合DNA酶等,從而抑制其活性;SDS主要是裂解細(xì)菌和沉淀蛋白。所以在裂解菌體時先加入溶液Ⅱ裂解細(xì)菌和沉淀蛋白,再加入溶液Ⅰ結(jié)合DNA酶等,從而抑制其活性,裂解菌體完成后再進(jìn)行DNA的復(fù)性,經(jīng)離心、鑒定后即可得到所需質(zhì)粒。最終目的是要將B基因轉(zhuǎn)入酵母菌中,所以在所提取的質(zhì)粒上還需添加酵母菌的啟動子和終止子,以保證B基因?qū)虢湍讣?xì)胞后能正常表達(dá)。(3)由題意可知,B基因?qū)肭靶鑼⒔湍妇糜诤姿徜嚨呐囵B(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間,說明醋酸鋰可將酵母菌細(xì)胞轉(zhuǎn)化為感受態(tài)酵母菌,保證目的基因的導(dǎo)入順利進(jìn)行。(4)培養(yǎng)液無抗原抗體反應(yīng),菌體有抗原抗體反應(yīng),說明合成的蛋白質(zhì)未分泌到細(xì)胞外,而留在細(xì)胞內(nèi),所以在用該工程菌進(jìn)行工業(yè)發(fā)酵時,應(yīng)從菌體中分離、純化B蛋白。由于工程酵母菌發(fā)酵能力強(qiáng),產(chǎn)生CO2較快,所以接種了工程酵母菌的發(fā)酵罐需要率先排氣。(5)以B基因序列為基礎(chǔ),獲得B1基因,B基因和B1基因區(qū)別在于其堿基對的排列順序不一致,可通過修飾B基因或人工合成B1基因獲得B1基因?？枷蚨?/p>

蛋白質(zhì)工程的設(shè)計流程[典例2]腈水合酶(N0)廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)和醫(yī)藥原料生產(chǎn)等領(lǐng)域,但不耐高溫。利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)在N0的α和β亞基之間加入一段連接肽,可獲得熱穩(wěn)定的融合型腈水合酶(N1)。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A.N1與N0氨基酸序列差異是影響其熱穩(wěn)定性的原因之一B.加入連接肽需要通過改造基因?qū)崿F(xiàn)C.獲得N1的過程需要進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯D.檢測N1的活性時先將N1與底物充分混合,再置于高溫環(huán)境D解析

在N0的α和β亞基之間加入一段連接肽,可獲得熱穩(wěn)定的融合型腈水合酶(N1),則N1與N0氨基酸序列有所不同,這可能是影響其熱穩(wěn)定性的原因之一,A項正確;蛋白質(zhì)工程的作用對象是基因,即加入連接肽需要通過改造基因?qū)崿F(xiàn),B項正確;N1為蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的合成需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程,C項正確;酶具有高效性,檢測N1的活性需先將其置于高溫環(huán)境,再與底物充分混合,D項錯誤。易錯提示蛋白質(zhì)工程和基因工程都是在DNA分子水平上進(jìn)行的操作。辨別的依據(jù)是:[對點練]3.下圖表示蛋白質(zhì)工程的操作過程,相關(guān)說法不正確的是(

)A.a、b過程分別是轉(zhuǎn)錄、翻譯B.蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的了解是非常關(guān)鍵的工作C.蛋白質(zhì)工程是完全擺脫基因工程技術(shù)的一項全新的生物工程技術(shù)D.蛋白質(zhì)工程中可能構(gòu)建出一種全新的基因C解析

a過程是以DNA的一條鏈為模板合成mRNA的轉(zhuǎn)錄過程,b過程是以mRNA為模板合成具有一定氨基酸順序的多肽鏈的翻譯過程,A項正確;蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ),通過基因改造或基因合成,對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活需求,因此蛋白質(zhì)工程中對蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的了解是非常關(guān)鍵的工作,B項正確;蛋白質(zhì)工程是基因工程的延伸,C項錯誤;蛋白質(zhì)工程中,可能根據(jù)已經(jīng)明確的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)建出一種全新的基因,D項正確。4.(2023浙江杭州聯(lián)考)人胰島素基因表達(dá)的最初產(chǎn)物是一條肽鏈構(gòu)成的前胰島素原,經(jīng)加工后形成兩條肽鏈(A鏈和B鏈)的有生物活性的胰島素。此后科學(xué)家又提出了利用基因工程改造大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素的兩種方法:“AB”法是根據(jù)胰島素A、B兩條肽鏈的氨基酸序列人工合成兩種DNA片段,利用工程菌分別合成兩條肽鏈后將其混合自然形成胰島素;“BCA”法是利用人體某細(xì)胞中的mRNA得到胰島素基因,表達(dá)出胰島素原后再用特定酶切掉C肽段。這兩種方法使用同一種質(zhì)粒作為載體。請根據(jù)下圖分析并回答下列問題。(1)由于

,“AB”法中人工合成的兩種DNA片段均有多種可能的序列?！癇CA”法是利用人體

細(xì)胞中的mRNA,再由mRNA經(jīng)

得到胰島素基因,“

”(填“AB”“BCA”或“AB和BCA”)法獲取的目的基因中不含人胰島素基因啟動子。一種氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子胰島β逆轉(zhuǎn)錄AB和BCA(2)如圖是利用基因工程生產(chǎn)人胰島素過程中使用的質(zhì)粒及目的基因的部分結(jié)構(gòu)。為使目的基因與載體正確連接,在設(shè)計PCR引物時可添加限制酶

的識別序列,PCR引物應(yīng)該添加在識別序列的

(填“3'”或“5'”)端。通過上述方法獲得人的胰島素基因后,需要通過PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增,若計劃用1個胰島素基因為模板獲得m(m>2)個胰島素基因,則消耗的引物總量是

個。引物序列中的GC含量越高,對PCR過程中的

步驟(寫出具體過程)影響越大,越

(填“有利于”或“不利于”)目標(biāo)DNA的擴(kuò)增。XhoⅠ和MunⅠ3'2m-2變性不利于(3)PCR擴(kuò)增的產(chǎn)物一般通過瓊脂糖凝膠電泳來鑒定,下列敘述中正確的有

。

A.PCR反應(yīng)體系中需加入耐高溫的DNA聚合酶,該酶主要在退火過程起作用B.待測樣品中DNA分子的大小和構(gòu)象、凝膠的濃度等都會影響DNA在電泳中的遷移速率C.進(jìn)行電泳時,帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動D.瓊脂糖溶液中加入的核酸染料利于DNA在紫外燈下被檢測BCD(4)β-半乳糖苷酶可以分解無色的X-gal產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì)使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色,否則菌落為白色。經(jīng)

(處理方法)大腸桿菌后,與重組質(zhì)?；旌吓囵B(yǎng)一段時間,將大腸桿菌接種到添加了

和X-gal的培養(yǎng)基上篩選出

色的菌落即為工程菌種。

(5)科學(xué)家利用蛋白質(zhì)工程技術(shù),研制出了易吸收、起效快的賴脯胰島素,獲得賴脯胰島素基因的途徑是:從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→

→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列。

鈣離子處理氨芐青霉素白設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析

(1)“AB”法是根據(jù)胰島素A、B兩條肽鏈的氨基酸序列人工合成兩種DNA片段,由于密碼子的簡并,即一種氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子,所以“AB”法中人工合成的兩種DNA片段均有多種可能的序列。胰島素基因存在于所有細(xì)胞中,但只能在胰島β細(xì)胞中表達(dá),結(jié)合題意“‘BCA’法是利用人體某細(xì)胞中的mRNA得到胰島素基因,表達(dá)出胰島素原后再用特定酶切掉C肽段”可知,“BCA”法是從人體胰島β細(xì)胞中獲取mRNA,再由mRNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄過程得到胰島素基因。在基因的結(jié)構(gòu)中,啟動子在非編碼區(qū),是不會被轉(zhuǎn)錄和翻譯的,結(jié)合題干“‘AB’法是根據(jù)胰島素A、B兩條肽鏈的氨基酸序列人工合成兩種DNA片段,利用工程菌分別合成兩條肽鏈后將其混合自然形成胰島素”,故由“AB”法中的“胰島素A、B兩條肽鏈的氨基酸序列”和“BCA”法中的“胰島β細(xì)胞中的mRNA”得到的目的基因中均不含人胰島素基因啟動子。(2)由圖可知,對于目的基因,SalⅠ和NheⅠ的作用位點在目的基因的中間,會破壞目的基因,則在引物設(shè)計時不能選用這兩種限制酶,那么只能在XhoⅠ和MunⅠ和EcoRⅠ中選擇;同時質(zhì)粒上EcoRⅠ的其中一個作用位點是在標(biāo)記基因上,所以只能選擇XhoⅠ和MunⅠ兩種限制酶,則需要在設(shè)計PCR引物時添加限制酶XhoⅠ和MunⅠ的識別序列。由于DNA復(fù)制時,子鏈的延伸是從引物的3'端開始的,因此引物需要在模板的3'端開始進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對,即PCR引物應(yīng)該添加在識別序列的3'端。通過上述方法獲得人的胰島素基因后,需要通過PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增,若計劃用1個胰島素基因為模板獲得m(m>2)個胰島素基因,由于子鏈的延伸都需要從引物的3'端開始,即新合成的子鏈均帶有引物,因此,消耗的引物總量是2m-2個,其中只有原來的模板鏈上沒有引物連接。引物序列中的GC含量越高,對PCR過程中的變性步驟影響越大,越需要較高的溫度才能使模板DNA中的氫鍵斷裂,進(jìn)而表現(xiàn)為不利于目標(biāo)DNA的擴(kuò)增。(3)PCR反應(yīng)體系中需加入耐高溫的DNA聚合酶,該酶主要在延伸過程起作用,A項錯誤;待測樣品中DNA分子的大小和構(gòu)象、凝膠的濃度等都會影響DNA在電泳中的遷移速率,進(jìn)而影響DNA分子呈現(xiàn)的電泳效果,B項正確;根據(jù)電荷同性相斥、異性相吸可推測,進(jìn)行電泳時,帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動,C項正確;DNA分子的大小和構(gòu)象等有關(guān),凝膠中的DNA分子通過染色才可以在波長為300

nm的紫外燈下被檢測出來,D項正確。(4)將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞常用的方法是鈣離子處理法,使其處于感受態(tài),這樣可提高轉(zhuǎn)化率。結(jié)合圖示可知,目的基因插入的位置是在lacZ基因中,會破壞lacZ基因的結(jié)構(gòu),根據(jù)題干信息“β-半乳糖苷酶可以分解無色的X-gal產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì)”,故目的基因的插入破壞了lacZ基因的結(jié)構(gòu),使其不能正常表達(dá)產(chǎn)生β-半乳糖苷酶,底物X-gal不會被分解,所以篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌時,在添加了氨芐青霉素和X-gal的培養(yǎng)基上應(yīng)選擇白色的菌落。(5)蛋白質(zhì)工程的途徑:從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列。考點四生物技術(shù)的安全與倫理落實主干基礎(chǔ)特別提醒(1)我們對待生物武器與轉(zhuǎn)基因生物安全性的態(tài)度:對待生物武器的態(tài)度是在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器,并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散;對待轉(zhuǎn)基因生物的安全性的態(tài)度是趨利避害,不能因噎廢食。(2)生物武器最大的特點是具有傳染性,最令人害怕的一點是無差別的殺傷。(3)生物武器對人的傷害不只是身體上的,還有心理上的。[練一練]1.判斷下列說法正誤。(1)轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物對于解決糧食、能源等問題起了積極作用,同時也存在一定風(fēng)險,應(yīng)理性對待和應(yīng)用。(

)(2)我國政府對生物武器采取的態(tài)度是不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器,并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。(

)√√(3)生物武器即生物戰(zhàn)劑,指起傷害作用的微生物、毒素。(

)提示

生物武器不只是指致病微生物、昆蟲、毒素,也包括裝載它們的容器和投擲物,其中起傷害作用的微生物、毒素又稱為生物戰(zhàn)劑。(4)“治療性克隆”的器官在移植方面的主要優(yōu)點是其遺傳物質(zhì)與患者完全相同,沒有免疫排斥反應(yīng)。(

)提示

“治療性克隆”的器官在移植方面的主要優(yōu)點是其細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)與患者完全相同,沒有免疫排斥反應(yīng)?！痢?.結(jié)合選擇性必修3第145頁“小資料”思考:生殖性克隆和治療性克隆有何異同?提示

項目生殖性克隆治療性克隆不同點概念通過克隆技術(shù)產(chǎn)生獨立生存的新個體利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官,用它們來修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官,從而達(dá)到治療疾病的目的目的用于生育,產(chǎn)生新個體用于醫(yī)學(xué)研究或治療疾病研究水平個體水平細(xì)胞、組織或器官水平胚胎處理方式獲得早期胚胎需通過胚胎移植到母體子宮內(nèi)發(fā)育成個體獲得早期胚胎主要用于獲得胚胎干細(xì)胞,然后誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞分化出所需的細(xì)胞、組織或器官相同點都屬于無性生殖,遺傳物質(zhì)不變突破命題視角考向一

轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性引發(fā)社會的廣泛關(guān)注[典例1](2023浙江溫州二模)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品是指利用基因工程技術(shù)獲得的生物制品,其安全性問題一直是大眾關(guān)注和爭論的熱點。下列敘述錯誤的是(

)A.通過轉(zhuǎn)基因育種可增加或消除原有生物品種的某些性狀B.轉(zhuǎn)基因食品風(fēng)險評估時還需考慮標(biāo)記基因的安全性問題C.嚴(yán)格選擇種植區(qū)域可減少轉(zhuǎn)基因作物發(fā)生外源基因擴(kuò)散的可能性D.轉(zhuǎn)基因作物的長期、大規(guī)模種植不利于侵染力更強(qiáng)的害蟲的出現(xiàn)D解析

基因工程是指按照人們的愿望,通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和產(chǎn)品;轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品是指利用基因工程技術(shù)而獲得的生物制品,故通過轉(zhuǎn)基因育種,按照人們的需要,可增加或消除原有生物品種的某些性狀,A項正確;在基因表達(dá)載體上,除了有目的基因、啟動子、終止子等外,還需要標(biāo)記基因,故轉(zhuǎn)基因食品風(fēng)險評估時還需考慮標(biāo)記基因的安全性問題,B項正確;轉(zhuǎn)基因作物所攜帶的外源基因在使得作物高產(chǎn)的同時,也可能會向自然界擴(kuò)散,從而打破自然界原有的物種平衡,嚴(yán)格選擇種植區(qū)域可減少轉(zhuǎn)基因作物發(fā)生外源基因擴(kuò)散的可能性,C項正確;轉(zhuǎn)基因作物的長期、大規(guī)模種植,可能使目標(biāo)害蟲或非目標(biāo)害蟲對轉(zhuǎn)基因作物的適應(yīng)在群體水平上產(chǎn)生抗性,有可能產(chǎn)生侵染力更強(qiáng)的“超級害蟲”,造成更大的危害,D項錯誤。總結(jié)歸納轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的優(yōu)缺點優(yōu)點缺點①解決糧食短缺問題;②大大減少農(nóng)藥的使用量,減少環(huán)境污染;③增加食物營養(yǎng),提高附加價值;④增加食物種類,提升食物品質(zhì);⑤提高生產(chǎn)效率,帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展①可能出現(xiàn)新的過敏源或重組形成新病原微生物;②可能產(chǎn)生抗除草劑的雜草;③可能使疾病的傳播跨越物種的界限;④可能會破壞生物多樣性;⑤可能會對人類生活環(huán)境造成二次污染[對點練]1.(2023浙江紹興一模)“轉(zhuǎn)基因”已越來越多地進(jìn)入我們的生活,但是人們對轉(zhuǎn)基因生物及其相關(guān)產(chǎn)品的安全性充滿了擔(dān)心,不需要對轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物進(jìn)行安全評估的是(

)A.轉(zhuǎn)基因作物的蛋白質(zhì)含量B.轉(zhuǎn)基因作物對原來棲息地物種生存的影響C.轉(zhuǎn)入的基因擴(kuò)散到其他植物中D.食用轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品對人體健康的影響A解析

轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的安全評估主要指其遺傳穩(wěn)定性、環(huán)境安全、食用安全等方面,不需要評估其營養(yǎng)價值(例如蛋白質(zhì)含量),A項符合題意;轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的種植是否會對生物多樣性等產(chǎn)生生態(tài)影響,需要對原來棲息地物種生存情況進(jìn)行評估,B項不符合題意;轉(zhuǎn)基因植物可以通過花粉將外源基因擴(kuò)散到其他植物,從而對生態(tài)環(huán)境造成潛在的危害,因此也要進(jìn)行相應(yīng)評估,C項不符合題意;轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物產(chǎn)品對人體健康是否產(chǎn)生影響,需要對食用的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品進(jìn)行安全評估,D項不符合題意。2.維生素對視力、骨骼生長、免疫功能都有重要的調(diào)節(jié)作用。但是,人體不能合成維生素A,需要從食物中攝取。β-胡蘿卜素是維生素A的前體,在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為維生素A,科學(xué)家將兩個參與β-胡蘿卜素合成的酶基因psy和crtl轉(zhuǎn)入秈稻中,使水稻的胚乳中富含β-胡蘿卜素,由此生產(chǎn)出“黃金大米”。以下說法錯誤的是(

)A.“黃金大米”的培育過程要利用植株組織培養(yǎng)技術(shù)B.食用“黃金大米”可以緩解維生素A缺乏癥的病情C.培育“黃金大米”過程中,轉(zhuǎn)入秈稻細(xì)胞中的目的基因有兩個D.psy或crtl基因序列中含有構(gòu)建重組質(zhì)粒所用限制酶的識別序列D解析

培育“黃金大米”的過程中,要利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將含有目的基因的秈稻細(xì)胞培育成完整植株,A項正確;“黃金大米”的胚乳富含β-胡蘿卜素,β-胡蘿卜素在人體內(nèi)可以轉(zhuǎn)化為維生素A,進(jìn)而緩解維生素A缺乏癥的病情,B項正確;培育“黃金大米”過程中,轉(zhuǎn)入秈稻細(xì)胞的目的基因包括兩個參與β-胡蘿卜素合成的酶基因psy和crtl,C項正確;ps