第三章基因工程整合課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

第3章

基因工程本

章

整

合目錄

CONTENTS網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建·素養(yǎng)展示章末解題·釋疑解惑直擊高考·真題體驗(yàn)生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建·素養(yǎng)展示》》》第3章基因工程

返回導(dǎo)航DNA是遺傳物質(zhì)三個(gè)理論基礎(chǔ)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和中心法則的確定遺傳密碼破譯一個(gè)概念基因工程(重組DNA技術(shù))基因工程限制酶三種工具DNA連接酶載體目的基因的篩選與獲取基因表達(dá)載體的構(gòu)建四個(gè)操作步驟將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定各種應(yīng)用崛起的緣由蛋白質(zhì)工程基本原理基本途徑生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)第

3

章

基

因

工

程返回導(dǎo)航章末解題·釋疑解惑》》》第3章基因工程生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)

返回導(dǎo)航1.

提示：(1)①應(yīng)選擇酶切位點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶。②為了避免目的基因及質(zhì)粒的自身環(huán)化、正向連接、反向連接，也可使用不

同的限制酶(非同種酶)切割目的基因所在片段和質(zhì)粒。③切割質(zhì)粒的限

制酶不能同時(shí)切開(kāi)質(zhì)粒上的所有標(biāo)記基因，即至少要保留一個(gè)標(biāo)記基

因，以用于重組DNA的鑒定和選擇。(2)加入DNA連接酶。

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生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)返回導(dǎo)航(3)該質(zhì)粒便于進(jìn)行雙重篩選。標(biāo)記基因AmpR基因可用于檢測(cè)質(zhì)粒是否導(dǎo)入了大腸桿菌，

一般只有導(dǎo)入了質(zhì)粒的大腸桿菌才能在添加了青

霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。而由于LacZ基因的效應(yīng)，這些生長(zhǎng)的菌落可能出

現(xiàn)兩種顏色：含有空質(zhì)粒(沒(méi)有連接目的基因的質(zhì)粒)的大腸桿菌菌落呈

藍(lán)色；含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌落呈白色。(4)白色。限制酶切割質(zhì)粒時(shí)，使LacZ基因被破壞，含重組質(zhì)粒的大腸桿菌不含LacZ基因，所以Xgal不會(huì)分解產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì)，菌落呈現(xiàn)白

色。

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生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)返回導(dǎo)航2.

提示：(1)逆轉(zhuǎn)錄病毒是載體，能將外源基因Oct3/4

、Sox2

、c-Myc

和Klf4送入小鼠成纖維細(xì)胞。(2)可以設(shè)置對(duì)照組。將轉(zhuǎn)入外源基因和沒(méi)有轉(zhuǎn)入外源基因的細(xì)胞分別培養(yǎng)在相同的培養(yǎng)基中，并確保其他培養(yǎng)條件相同。如果只有轉(zhuǎn)入外

源基因的細(xì)胞轉(zhuǎn)化成了iPS細(xì)胞，就可以證明iPS細(xì)胞的產(chǎn)生不是由于培

養(yǎng)基的作用。

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生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)返回導(dǎo)航(3)可以依次去掉1個(gè)基因，將其他3個(gè)基因轉(zhuǎn)入小鼠成纖維細(xì)胞中，然后通過(guò)與轉(zhuǎn)入4個(gè)基因的小鼠成纖維細(xì)胞的誘導(dǎo)情況進(jìn)行比較，來(lái)推

測(cè)缺失的那個(gè)基因?qū)φT導(dǎo)iPS細(xì)胞的影響，進(jìn)而判斷每個(gè)基因作用的相對(duì)

大小。(其他合理答案均可)(4)不會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)，因?yàn)樵谡T導(dǎo)轉(zhuǎn)化的過(guò)程中細(xì)胞的遺傳物質(zhì)沒(méi)有發(fā)生變化，理論上產(chǎn)生的還是“自體”細(xì)胞。iPS細(xì)胞擁有分化為

各種細(xì)胞的潛能，因此存在分化成腫瘤細(xì)胞的風(fēng)險(xiǎn)。

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生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)返回導(dǎo)航3.提示：(1)從親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近來(lái)看，固氮相關(guān)基因可能更容易在水稻根系微生物中穩(wěn)定存在和表達(dá)，進(jìn)而使其具有固氮的能力。(其他合理答案均可)(2)此題不要求有唯一的答案，學(xué)生可從便捷性、安全性、經(jīng)濟(jì)性等角度進(jìn)行分析，言之成理即可。例如，從便捷性角度認(rèn)為能固氮的水稻

新品種更值得推廣；或從轉(zhuǎn)基因安全性角度認(rèn)為能固氮的水稻根系微生

物更值得推廣等。

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返回導(dǎo)航生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)直擊高考·真題體驗(yàn)》》》第3章基因工程

返回導(dǎo)航1.(2019·北京卷)甲、乙是嚴(yán)重危害某二倍體觀賞植物的病害。研究者先分別獲得抗甲、乙的轉(zhuǎn)基因植株，再將二者雜交后得到F?,

結(jié)合

單倍體育種技術(shù)，培育出同時(shí)抗甲、乙的植物新品種。以下對(duì)相關(guān)操作

及結(jié)果的敘述，錯(cuò)誤的是

(

D)A.

將含有目的基因和標(biāo)記基因的載體導(dǎo)入受體細(xì)胞B.通過(guò)接種病原體對(duì)轉(zhuǎn)基因的植株進(jìn)行抗病性鑒定C.調(diào)整培養(yǎng)基中植物激素比例獲得F?花粉再生植株D.經(jīng)花粉離體培養(yǎng)獲得的若干再生植株均為二倍體

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返回導(dǎo)航解析：基因工程中需在體外先將目的基因與帶有標(biāo)記基因的載體結(jié)合，再將其導(dǎo)入受體細(xì)胞，A

項(xiàng)正確。在個(gè)體生物學(xué)水平上，可通過(guò)接

種病原體對(duì)轉(zhuǎn)基因的植株進(jìn)行抗病性鑒定，B

項(xiàng)正確。在花粉離體培養(yǎng)

過(guò)程中，合理調(diào)整培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素的比例，可使愈傷組織

再分化，獲得F?花粉再生植株，C

項(xiàng)正確。經(jīng)花粉離體培養(yǎng)獲得的若干

再生植株一般為單倍體，D

項(xiàng)錯(cuò)誤。

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生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)返回導(dǎo)航2.(2019·江蘇卷)下列生物技術(shù)操作對(duì)遺傳物質(zhì)的改造，不會(huì)遺傳給子代的是

(

D)A.將胰島素基因表達(dá)質(zhì)粒轉(zhuǎn)入大腸桿菌，篩選獲得基因工程菌B.

將花青素代謝基因?qū)胫参矬w細(xì)胞，經(jīng)組培獲得花色變異植株C.將腸乳糖酶基因?qū)肽膛Ｊ芫?，培育出產(chǎn)低乳糖牛乳的奶牛

D.

將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入淋巴細(xì)胞后回輸患者，進(jìn)行基因治療

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生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)返回導(dǎo)航解析：基因工程菌中含目的基因，能通過(guò)繁殖遺傳給子代，A項(xiàng)不符合題意。經(jīng)組培獲得的轉(zhuǎn)基因植株的細(xì)胞中都含目的基因，能夠遺傳

給子代，B項(xiàng)不符合題意。培育得到的轉(zhuǎn)基因奶牛的細(xì)胞中都含目的基

因，故能遺傳給子代，C

項(xiàng)不符合題意。由題干信息可知，進(jìn)行題述基

因治療時(shí)只有淋巴細(xì)胞含目的基因，生殖細(xì)胞不含目的基因，故不能遺

傳給子代，D

項(xiàng)符合題意。

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返回導(dǎo)航3.(2021·全國(guó)甲卷)PCR技術(shù)可用于臨床的病原菌檢測(cè)。為檢測(cè)病人是否感染了某種病原菌，醫(yī)生進(jìn)行了相關(guān)操作：①分析PCR

擴(kuò)增結(jié)

果；②從病人組織樣本中提取DNA;③

利用PCR

擴(kuò)增DNA

片段；④采

集病人組織樣本?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)若要得到正確的檢測(cè)結(jié)果，正確的操作順序應(yīng)該是

(用數(shù)字序號(hào)表示)。(2)操作③中使用的酶是

Taq酶(熱穩(wěn)定DNA聚合酶)

。PCR反應(yīng)中的每次循環(huán)可分為變性、復(fù)

性

、延

伸

三步，其中復(fù)性的結(jié)果是

Tag酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成

0返回導(dǎo)航

第3章基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)(3)為了做出正確的診斷，

PCR反應(yīng)所用的引物應(yīng)該能與兩條單鏈DNA特異性結(jié)合。(4)PCR(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))技術(shù)是指一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。該技術(shù)目前被廣泛地應(yīng)用于疾病診斷等方面。

第3章基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)返回導(dǎo)航解析：(1)PCR技術(shù)可用于臨床的病原菌檢測(cè)，若要得到正確的檢測(cè)結(jié)果，正確的操作順序應(yīng)該是④采集病人組織樣本→②從病人組織樣

本中提取DNA→③

利用PCR

擴(kuò)增DNA

片段

→①分析PCR

擴(kuò)增結(jié)果。(2)

在用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時(shí)

，DNA的復(fù)制過(guò)程與細(xì)胞內(nèi)DNA的復(fù)制類(lèi)

似，操作③中使用的酶是Taq酶(熱穩(wěn)定DNA

聚合酶)

,PCR

反應(yīng)中的每

次循環(huán)可分為變性、復(fù)性、延伸三步，其中復(fù)性的結(jié)果是Taq酶從引物

起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。(3)DNA

復(fù)制需要引物，為了做出正確的診斷，

PCR反應(yīng)所用的引物應(yīng)該能與兩條單鏈DNA特異性結(jié)合。(4)據(jù)分析可

知

，PCR(多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))技術(shù)是指一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段

的核酸合成技術(shù)。該技術(shù)目前被廣泛地應(yīng)用于疾病診斷等方面。

返回導(dǎo)航

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生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)染色體DNAGAATTCCTTAA'G混合的DNA片段3′未知序列DNA連接酶已知序列PCR引

物EcoR

IⅢ擴(kuò)增

TaqDNA聚合酶PCR產(chǎn)物IV測(cè)序、分析5'4.(2020·江蘇卷)如果已知一小段DNA

的序列，可采用PCR

的方法，簡(jiǎn)捷地分析出已知序列兩側(cè)的序列，具體流程如下圖(以EcoR

I酶

第3章基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)切為例):已知序列Ⅱ連接片段F的

完整序列I

酶切

EcoR環(huán)狀DNA未知序列片段F返回導(dǎo)航3'5'請(qǐng)據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)步驟I

用

的EcoRI是

一

種

限制性?xún)?nèi)切核酸(或限制)酶，它通過(guò)識(shí)別特定的

核苷酸序列切割特定位點(diǎn)。(2)步驟Ⅱ用的DNA連接酶催化相鄰核苷酸之間的3′—羥基與5′—磷酸間形成

磷酸二酯鍵；

PCR

循環(huán)中，升溫到95

℃是為了獲得

DNA單鏈

；TaqDNA聚合酶的作用是催化

以DNA為模板的DNA鏈的

延

伸。

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生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)返回導(dǎo)航DNA序列(虛線處省略了部分核苷酸序列)已知序列5'A

ACTATGCGCTCATGA-------GCAATGCGT

AGCCTCT-3

3-TTGATACGCGAGTACt---CGItACGCAtcGGAGA-5'PCR引物①5′—AACTATGCGCTCATGA—3'②5′—GCAATGCGTAGCCTCT—3'③5′—AGAGGCTACGCATTGC—3'④5′—TCATGAGCGCATAGTT—3′(3)若下表所列為已知的DNA

序列和設(shè)計(jì)的一些PCR

引物，步驟Ⅲ選用的PCR引物必須是

(

從引物①②③④中選擇，填編號(hào))。

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生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)

返回導(dǎo)航(4)對(duì)PCR產(chǎn)物測(cè)序，經(jīng)分析得到了片段F的完整序列。下列D

N

A

單鏈序列中(虛線處省略了部分核苷酸序列),結(jié)果正確的是_B_。A.5′—AACTATGCG———————AGCCCTT—3'B.5′—AATTCCATG————————CTGAATT—3'C.5′—GCAATGCGT

———————TCGGGAA—3'D.5′—TTGATACGC————————CGAGTAC—3

第3章

基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)返回導(dǎo)航解析：(1)EcoRI是一種限制性?xún)?nèi)切核酸酶，它通過(guò)識(shí)別特定的核苷酸序列切割特定的位點(diǎn)。(2)DNA連接酶可催化相鄰核苷酸之間的3′—羥基和

5′—磷酸之間形成磷酸二酯鍵；PCR

循環(huán)中，升溫到95

℃時(shí)，DNA

受熱變

性后解旋為單鏈；TaqDNA

聚合酶是一種耐高溫的依賴(lài)于DNA

模板的DNA

聚

合酶，能催化以DNA

鏈為模板的DNA

鏈的延伸。(3)引物是一小段單鏈DNA,引物5′端的堿基可以與DNA

兩條鏈的3′端的堿基進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)，可作為DNA

復(fù)制的起始點(diǎn)，子鏈的延伸方向從5′→3′,據(jù)題圖分析，結(jié)合已知序列可知，能與片段F左邊配對(duì)的引物為④,與右邊配對(duì)的引物為②,故步驟Ⅲ選用的PCR

引物應(yīng)當(dāng)為②④。(4)對(duì)PCR

產(chǎn)物測(cè)序，得到片段F的完整序

列，因?yàn)槠蜦是被限制酶EcoR

I剪切的兩端，它識(shí)別的序列是GAATTC,

且

在G與A之間切割，所以5′端應(yīng)該是AATTC,3′

端是GAATT,

故選B。返回導(dǎo)航

第3章基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)5.(2021·廣東卷)非細(xì)胞合成技術(shù)是一種運(yùn)用合成生物學(xué)方法，在細(xì)胞外構(gòu)建多酶催化體系，獲得目標(biāo)產(chǎn)物的新技術(shù)，其核心是各種酶基

因的挖掘、表達(dá)等。中國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了4步酶促反應(yīng)的非細(xì)胞合成路線

(如圖),可直接用淀粉生產(chǎn)肌醇(重要的醫(yī)藥食品原料),以期解決高溫強(qiáng)

酸水解方法造成的嚴(yán)重污染問(wèn)題，并可以提高產(chǎn)率。磷酸肌醇水解酶1-磷酸-肌醇

肌醇1-磷酸

肌醇合

成酶磷酸葡

萄糖變

位酶生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)α-葡聚

糖磷酸

化酶第3章基因工程1-磷酸-葡萄糖6-磷酸-葡萄糖

返回導(dǎo)航磷酸鹽淀粉回答下列問(wèn)題：(1)研究人員采用PCR

技術(shù)從土壤微生物基因組中擴(kuò)增得到目標(biāo)酶基因。此外，獲得酶基因的方法還有基因文庫(kù)中獲取、人工合成法。(答

出兩種即可)(2)高質(zhì)量的DNA模板是成功擴(kuò)增出目的基因的前提條件之一。在制備高質(zhì)量DNA模板時(shí)必須除去蛋白，方法有鹽析法、酶解法或高溫變

性

。(答出兩種即可)

第3章基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)

返回導(dǎo)航(3)研究人員使用大腸桿菌BL21

作為受體細(xì)胞、pET20b

為表達(dá)載體分

別進(jìn)行4種酶的表達(dá)。表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí)，首先應(yīng)制備

感受態(tài)

細(xì)胞。為了檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)出酶蛋白，需要采用的

方法有

抗原—抗體雜交技術(shù)。(4)依圖所示流程，在一定的溫度、pH

等條件下，將4種酶與可溶性淀粉溶液混合組成一個(gè)反應(yīng)體系。若這些酶最適反應(yīng)條件不同，可能導(dǎo)

致的結(jié)果是有的酶失活而使反應(yīng)中斷。在分子水平上，可以通過(guò)改變

基因的堿基序列

,從而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)酶特性的改造和優(yōu)

化。

第3章基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)返回導(dǎo)航解析：(1)分析題意，研究人員從土壤微生物基因組中擴(kuò)增得到目標(biāo)酶基因采用了PCR技術(shù)，此外獲得酶基因的方法還有從基因文庫(kù)中獲取和人

工合成法。(2)高質(zhì)量的DNA

模板是成功擴(kuò)增出目的基因的前提條件之一。

在制備高質(zhì)量DNA

模板時(shí)必須除去蛋白，可根據(jù)DNA

和蛋白質(zhì)的溶解性、

對(duì)酶、高溫和洗滌劑的耐受性去除蛋白質(zhì)，方法有鹽析、酶解法或高溫變

性法等。(3)研究人員使用大腸桿菌BL21

作為受體細(xì)胞、pET20b

為表達(dá)載

體分別進(jìn)行4種酶的表達(dá)。表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時(shí)，首先應(yīng)制備感受態(tài)細(xì)

胞，即利用鈣離子處理大腸桿菌，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，使其易于接受外

來(lái)的DNA分子。基因工程中，酶基因(目的基因)成功表達(dá)的產(chǎn)物酶蛋白的

化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，常用抗原—抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。返回導(dǎo)航

第3章基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)(4)依圖所示流程，在一定的溫度、pH

等條件下，將4種酶與可溶性淀粉溶液混合組成一個(gè)反應(yīng)體系。由于酶的作用條件較溫和，若這些酶最適

反應(yīng)條件不同，則可能導(dǎo)致有的酶失活而使反應(yīng)中斷。在分子水平上，

可以通過(guò)改變基因的堿基序列，從而改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)酶特性

的改造和優(yōu)化。

第3章基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)返回導(dǎo)航6.(2020·山東卷，25題)水稻胚乳中含直鏈淀粉和支鏈淀粉，直鏈淀粉所占比例越小糯性越強(qiáng)?？蒲腥藛T將能表達(dá)出基因編輯系統(tǒng)的DNA

序列轉(zhuǎn)入水稻，實(shí)現(xiàn)了對(duì)直鏈淀粉合成酶基因(Wx基因)啟動(dòng)子序列的定

點(diǎn)編輯，從而獲得了3個(gè)突變品系。1.51.00.50野生型品系1

品系2

品系3

第3章基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)WxmRNA量(相對(duì)值)返回導(dǎo)航(1)將能表達(dá)出基因編輯系統(tǒng)的DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時(shí)，所需的酶是

限制性?xún)?nèi)切核酸酶和DNA連接酶，重組載體進(jìn)入水

稻細(xì)胞并在細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程稱(chēng)為

轉(zhuǎn)

化。(2)根據(jù)啟動(dòng)子的作用推測(cè)，

Wx

基因啟動(dòng)子序列的改變影響了RNA聚合酶與啟動(dòng)子的識(shí)別和結(jié)合，

從

而

改

變

了Wx基因的轉(zhuǎn)錄水

平。與野生型水稻相比，3個(gè)突變品系中Wx基因控制合成的直鏈淀粉合

成酶的氨基酸序列

不發(fā)生

(填：發(fā)生或不發(fā)生)改變，原因是編碼直鏈淀粉合成酶的堿基序列中不含啟動(dòng)子

第3章基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)返回導(dǎo)航(3)為檢測(cè)啟動(dòng)子變化對(duì)Wx

基因表達(dá)的影響，科研人員需要檢測(cè)Wx

基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA(Wx

mRNA)的量。檢測(cè)時(shí)分別提取各品系胚乳

中的總RNA,

經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄(或反轉(zhuǎn)錄)過(guò)程獲得總

cDNA。通過(guò)PCR技術(shù)

可在總cDNA中專(zhuān)一性的擴(kuò)增出

Wx基因的cDNA,

原因是引物是根據(jù)

Wx基因的一段已知序列設(shè)計(jì)合成的(或：引物能與Wx基因的cDNA特異

性結(jié)合)0(4)各品系WxmRNA量的檢測(cè)結(jié)果如圖所示，據(jù)圖推測(cè)糯性最強(qiáng)的品系為品系3,

原

因

是品系3的WxmRNA最少，控制合成的直鏈淀粉合成酶最少，直鏈淀粉合成量最少，糯性最強(qiáng)

0

返回導(dǎo)航

第3章基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)解析：(1)將目的基因與Ti質(zhì)粒構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要限制酶的切割，將目的基因插入載體時(shí)需要DNA連接酶的連接，重組載體進(jìn)入水

稻細(xì)胞并在細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程叫作轉(zhuǎn)化。(2)根據(jù)以上分析可

知，啟動(dòng)子是RNA

聚合酶識(shí)別并結(jié)合的位點(diǎn)，如果啟動(dòng)子序列改變將會(huì)

影響RNA

聚合酶與之結(jié)合和識(shí)別，進(jìn)而影響基因的轉(zhuǎn)錄水平。在真核生

物中，編碼蛋白質(zhì)的序列是基因中編碼區(qū)，編碼區(qū)中不包括啟動(dòng)子序

列，因此直鏈淀粉合成酶的基因堿基序列中不含有啟動(dòng)子，因此3個(gè)突

變品系中Wx

基因中控制合成直鏈淀粉酶的氨基酸序列不發(fā)生改變。

第3章基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)

返回導(dǎo)航(3)以mRNA為模板合成cDNA的過(guò)程為逆轉(zhuǎn)錄，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增Wx基因的cDNA,

需要以Wx

基因合成的引物，這樣引物能夠在總cDNA

中與

Wx

基因的cDNA

特異性結(jié)合，從而利用PCR

擴(kuò)增技術(shù)專(zhuān)一性擴(kuò)增出Wx

基

因的cDNA。(4)

識(shí)圖分析可知，圖中品系3的Wx

基因的mR

NA

的含量最

少，那么合成的直鏈淀粉酶最少，直鏈淀粉合成量最少，因此該水稻胚

乳中含的直鏈淀粉比例最小，糯性最強(qiáng)。

第3章基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)返回導(dǎo)航7.(2021·河北卷)采礦污染和不當(dāng)使用化肥導(dǎo)致重金屬鎘(Cd)在土壤中過(guò)量積累。利用植物修復(fù)技術(shù)將土壤中的Cd富集到植物體內(nèi)，進(jìn)行

后續(xù)處理(例如，收集植物組織器官異地妥善儲(chǔ)存),可降低土壤中Cd

的

含量。為提高植物對(duì)Cd

污染土壤的修復(fù)能力，研究者將酵母液泡Cd

轉(zhuǎn)

運(yùn)蛋白(YCF1)基因?qū)胧茉囍参?，并檢測(cè)了相關(guān)指標(biāo)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)為獲取YCF1基因，將酵母細(xì)胞的全部DNA提取、切割后與載體連接，導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存，這個(gè)群體稱(chēng)為

基因組文庫(kù)。

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)第3章基因工程返回導(dǎo)航(2)將DNA序列插入Ti質(zhì)粒構(gòu)建重組載體時(shí)，所需要的兩種酶是限制酶和DNA連接酶。構(gòu)建的重組基因表達(dá)載體中必須含有標(biāo)記基因，其作用是便于目的基因的篩選和鑒定。(3)進(jìn)行前期研究時(shí)，將含有YCF1基因的重組載體導(dǎo)入受試雙子葉植物印度芥菜，采用最多的方法是

農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。研究者進(jìn)一步獲得

了轉(zhuǎn)YCF1基因的不育楊樹(shù)株系，采用不育株系作為實(shí)驗(yàn)材料的目的是避免目的基因在自然界中的擴(kuò)散

第3章基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)返回導(dǎo)航》》》第3章基因工程

生物學(xué)(選擇性必修3·RJ)(4)將長(zhǎng)勢(shì)一致的野生型和轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)苗移栽到Cd

污染的土壤中，半年后測(cè)定植株干重(圖1)及不同器官中Cd含量(圖2)。據(jù)圖1可知，與野生型比，轉(zhuǎn)基因植株對(duì)Cd

具有更強(qiáng)的耐性_(填“耐性”或“富集能力”);據(jù)圖2可知，對(duì)轉(zhuǎn)基因植株的莖葉_進(jìn)行后續(xù)處理對(duì)于緩解土壤

Cd

污染最為方便有效。地上部

地下部

整株圖1野生型轉(zhuǎn)基因植株604020.0Cd(mg·kg-)(8)重士返回導(dǎo)航圖2(5)已知YCF1特異定位于轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞的液泡膜上。據(jù)此分析，轉(zhuǎn)基因楊樹(shù)比野生型能更好地適應(yīng)高Cd環(huán)境的原因是YCF1可通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸將