Biologia Senior High School (Edizione PEP) — Vol. 3 Selettivo Obbligatorio: Visione Macroscopica e Pensiero Ingegneristico dell'Ingegneria Genetica

L'ingegneria genetica non è solo un accumulo di tecniche sperimentali biologiche, ma una rivoluzione ingegneristica basata sul ciclo“Progetta-Costruisci-Testa-Verifica (PCTV)”Essa ha infranto le barriere riproduttive tra le specie, considerando gli organismi come sistemi programmabili e, attraverso la manipolazione mirata deigeni bersaglio(come il gene che produce laproteina insetticida Bt), realizza una rimodellazione precisa dei tratti vitali da parte dell'uomo.

Il Quadro Logico del Pensiero Ingegneristico

La coltivazione del cotone transgenico resistente agli insetti richiede principalmente quattro fasi:Selezione e ottenimento del gene bersaglio, costruzione del vettore di espressione genica, introduzione del gene bersaglio nella cellula ricevente, rilevamento e identificazione del gene bersaglioQuesto approccio modulare richiede di prevedere la compatibilità a valle già in fase di progettazione; ad esempio, nella costruzione del vettore, il "hub centrale", è necessario anticipare la logica di corrispondenza dei siti degli enzimi di restrizione.

Caso Studio: Ciclo Chiuso PCTV

Progettazione:Identificazione del gene Bt;Costruzione:Inserimento nel plasmide;Esecuzione:Trasformazione con Agrobatterio;Verifica:Test PCR e saggi di resistenza agli insetti. Non è solo un accumulo di tecniche, ma una progettazione sistemica. Secondo le statistiche, la superficie globale di colture geneticamente modificate ha raggiunto $1.898 \times 10^8 \text{ hm}^2$.

DOMANDA 1

È possibile amplificare l'mRNA usando la PCR?

Sì, basta aggiungere direttamente l'mRNA come stampo nel sistema PCR

No, lo stampo della PCR deve essere DNA a doppio filamento, è necessaria prima una trascrizione inversa

Sì, ma è necessario utilizzare una RNA polimerasi termostabile

DOMANDA 2

Focus della sezione: Quali sono le applicazioni dell'ingegneria genetica?

Solo in agricoltura e allevamento, come il cotone transgenico

Principalmente in campo medico, come la produzione di interferone

Copre molteplici settori tra cui agricoltura, allevamento, medicina e industria alimentare

DOMANDA 3

Quale enzima di restrizione, tagliando il frammento B, produce un frammento di DNA che può essere legato al frammento di DNA prodotto dal taglio del frammento A con l'enzima Spe I (5'-ACTAGT-3')?

Un enzima di restrizione la cui sequenza di riconoscimento produce le stesse estremità coesive

Un altro enzima di restrizione con sequenza di riconoscimento identica

Un enzima di restrizione che produce estremità piatte

DOMANDA 4

Nel processo di coltivazione del cotone transgenico resistente agli insetti, la fase definita "hub centrale" è:

Selezione e ottenimento del gene bersaglio

Costruzione del vettore di espressione genica

Introduzione del gene bersaglio nella cellula ricevente

DOMANDA 5

La superficie di promozione del cotone resistente agli insetti in Cina ha raggiunto circa $1.7 \times 10^6 \text{ hm}^2$, ciò riflette:

L'effetto di scala derivante dalla trasformazione tecnologica ingegneristica

I limiti delle tecniche di laboratorio

Il processo di selezione naturale dell'evoluzione biologica