1、第第 3 课时课时 导入导入、检测和鉴定目的基因检测和鉴定目的基因 基础过关 1目前将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法是( ) A显微注射法 B农杆菌转化法 C基因枪法 D花粉管通道法 答案 A 解析 显微注射法是迄今为止转基因动物中采用最多、最有效的一种将目的基因导入动物细 胞的方法。 2在基因工程技术中，可能需要用到 CaCl2处理的环节是( ) A目的基因的提取和导入 B目的基因与载体结合 C将目的基因导入受体细胞 D目的基因的检测与鉴定 答案 C 解析 将目的基因导入原核生物受体细胞时，首先用 Ca2 处理细胞，使细胞处于一种能吸收 周围环境中 DNA 分子的生理状态，然后在一
2、定条件下促进感受态细胞吸收 DNA 分子，完成 转化过程。 3在检测抗虫基因是否成功转入棉花基因组的方法中，不属于分子水平的是( ) A观察害虫吃棉叶是否死亡 B检测目的基因片段与 DNA 探针能否形成杂交带 C检测目的基因转录形成的 mRNA 与 DNA 探针能否形成杂交带 D检测目的基因表达产物蛋白质能否与特定抗体形成杂交带 答案 A 解析 A 项属于个体生物学水平的鉴定；B、C 两项利用分子杂交技术，观察目的基因及目 的基因转录形成的 mRNA 能否与 DNA 探针进行杂交形成杂交带，为分子水平的检测；D 项 利用抗原抗体杂交的原理，检测基因表达产物能否与特定抗体形成杂交带，为分子水平的
3、 检测。 4采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是( ) 将毒素蛋白注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的 DNA 序列注射到棉受精卵中 将 编码毒素蛋白的 DNA 序列与质粒重组，导入农杆菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组 织培养 将编码毒素蛋白的 DNA 序列与细菌质粒重组，借助花粉管通道进入受精卵 A B C D 答案 C 解析 将毒素蛋白直接注射到棉受精卵中，没有获得目的基因，子代细胞不会有抗虫性状， 错误；将编码毒素蛋白的 DNA 序列，直接注射到棉受精卵中而没有将目的基因与载体结 合， 这样目的基因是不会被保留下来的， 很容易被水解掉， 错误； 在植物细胞基因工
4、程中， 利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，然后通过植物组织培养技术将植物细胞培养成 完整植株，正确；在植物细胞基因工程中，可以利用花粉管通道法将目的基因导入受精卵 中，然后培育为转基因植株，正确。故 C 项正确。 5利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因 完成了在受体细胞中表达的是( ) A棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因 B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其 mRNA C山羊乳腺细胞中检测到人生长激素 DNA 序列 D酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白 答案 D 解析 基因表达的产物是蛋白质，因此，只有在受体细胞中检测或提取到了相应蛋白质才能 证明
5、目的基因在受体细胞中完成了表达，A、C 项只能说明完成了目的基因的导入，B 项只 能说明完成了目的基因的导入和目的基因的转录过程。 6下列有关基因工程的叙述，正确的是( ) A基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA 聚合酶 B所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快 D只要目的基因进入了受体细胞就能成功地实现表达 答案 C 解析 基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA 连接酶，A 错误；限制酶能够识别特定的核苷 酸序列，并在特定位点切割磷酸二酯键，B 错误；细菌作为受体细胞的原因有多个，如细胞 体积小、繁殖周期短、遗传物质少等，C 正确；目的基
6、因进入受体细胞中，由于操作失误和 不可预测的干扰等，并不是所有受体细胞都能按照预先设计的方案进行重组和表达，真正能 有效表达的只是一小部分，D 错误。 能力提升 7下列有关基因工程的说法，正确的是( ) A如果某种生物的 cDNA 文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性 状相同，则这两个基因的结构也完全相同 B基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止密码子等 C目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化 D将目的基因导入植物细胞和动物细胞的常用方法是显微注射法 答案 C 8利用细菌大量生产人的胰岛素，下列叙述错误的是( ) A用适当
7、的酶对载体与人的胰岛素基因进行切割与黏合 B用适当的化学物质处理受体细菌表面，将重组 DNA 导入受体细菌 C通常通过检测目的基因产物来检测重组 DNA 是否已导入受体细菌 D重组 DNA 必须能在受体细菌内进行复制与转录，并合成人的胰岛素 答案 C 解析 对人胰岛素基因进行切割需要限制酶， 将人胰岛素基因与载体黏合需要DNA连接酶， A 正确；用 Ca2 处理受体细菌表面，将重组 DNA 导入受体细菌，B 正确；通常通过检测标 记基因来检测重组 DNA 是否已导入受体细菌，C 错误；重组 DNA 必须能在受体细菌内进行 复制与转录，并合成人的胰岛素，D 正确。 9天然的玫瑰没有蓝色花，这是由
8、于缺少控制蓝色色素合成的基因 B，而开蓝色花的矮牵牛 中存在序列已知的基因 B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是( ) A提取矮牵牛蓝色花的 mRNA，经逆转录获得互补的 DNA，再扩增基因 B B利用 DNA 聚合酶将基因 B 与质粒连接后导入玫瑰细胞 C将基因 B 直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞 D将基因 B 导入玫瑰细胞后即可通过植物组织培养培育出蓝玫瑰 答案 A 解析 获取目的基因的方法有：从基因文库中获取，利用 PCR 技术扩增，人工合成。 本题可以采用逆转录获取目的基因并采用 PCR 技术扩增，A 正确；利用 DNA 连接酶将基因 B 与质粒连接形成重组质粒后
9、导入玫瑰细胞，B 错误；受体细胞是植物细胞时，常采用农杆 菌转化法，即将含基因 B 的重组质粒导入农杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞，C、D 错误。 10下图是将人的生长激素基因导入细菌 B 细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌 B 细 胞内不含质粒 A，也不含质粒 A 上的基因。判断下列说法正确的是( ) A将重组质粒导入细菌 B 常用的方法是显微注射法 B将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的是导入了重组质粒的 细菌 C将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的就是导入了质粒 A 或重组质粒的细菌 D目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的
10、培养基上生长 答案 C 解析 将目的基因导入细菌细胞中常用的方法是 Ca2 处理法，A 错误；基因必须保持结构的 完整性才能得以表达，氨苄青霉素抗性基因结构完整，能够表达而使细菌具有对氨苄青霉素 的抗性，在含有氨苄青霉素的培养基上能存活的是导入了质粒 A 或导入了重组质粒的细菌， C 正确；由于将人的生长激素基因导入质粒的四环素抗性基因上，破坏了四环素抗性基因的 完整性，导入了重组质粒的细菌没有对四环素的抗性，在含有四环素的培养基上不能存活， 能存活的是导入了质粒 A 的细菌，B 错误；目的基因成功表达的标志是受体细胞能产生人的 生长激素，D 错误。 11下面是将某细菌的基因 A 导入大肠杆菌
11、内，制备“工程菌”的示意图。请据图回答下列 问题： (1)获得 A 有两条途径：一是以 A 的 mRNA 为模板，在_的催化下，合成互补的 单链 DNA，然后在_作用下合成双链 DNA，从而获得所需基因；二是根据目 标蛋白质的_序列，推测出相应的 mRNA 序列，然后按照碱基互补配对原则，推测 其 DNA 的_序列，再通过化学方法合成所需基因。 (2)利用 PCR 技术扩增 DNA 时，需要在反应体系中添加的有机物质有_、_、 4 种脱氧核苷酸和热稳定 DNA 聚合酶，扩增过程可以在 PCR 扩增仪中完成。 (3)由 A 和载体 B 拼接形成的 C 通常称为_。 (4)在基因工程中，常用 Ca
12、2 处理 D，其目的是_ _。 答案 (1)逆转录酶 DNA 聚合酶 氨基酸 脱氧核苷酸 (2)引物 模板(A 基因) (3)基因表达载体 (4)使其成为感受态细胞，有利于吸收重组 DNA 分子 解析 (1)利用逆转录法合成目的基因的过程是：以 mRNA 为模板，在逆转录酶的催化作用 下合成单链 DNA，然后在 DNA 聚合酶的作用下，合成双链 DNA 分子；根据目标蛋白质的 氨基酸序列，推测相应的 mRNA 序列，然后按照碱基互补配对原则，推测 DNA 中脱氧核苷 酸的排列顺序， 通过化学方法合成。 (2)PCR 过程中需要酶、 底物、 模板、 引物和能量等条件。 (3)目的基因和载体结合，
13、形成基因表达载体。(4)在利用大肠杆菌做受体细胞时，需要先用 Ca2 处理，使之成为感受态细胞，有利于其吸收重组 DNA 分子。 12在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因，只有含卡那霉素 抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答 下面的问题： (1)A 过程需要的酶有_。 (2)B 过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件是_ _。 (3)C过程的培养基除含有必要营养物质、 琼脂和激素外， 还必须加入_。 (4)在 D 过程中，抗虫基因遗传信息的传递过程是_。 (5)获取真核生物的基因常用的方法是_， 包括_。 (
14、6)如果利用 DNA 分子杂交原理对再生植物进行检测， D 过程应该用_ 作为探针。 (7)科学家在进行实验过程中，采用了两种方案：一是将抗虫基因导入离体的棉花叶片细胞进 行植物组织培养； 请你想另外一种方案： 可以将抗虫基因导入植物的_中， 再进行培养，导入成功的标志是_。 答案 (1)限制酶和 DNA 连接酶 (2)具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存 (3)卡那霉素 (4)抗虫基因转录成 mRNA，再翻译成为蛋白质 (5)人工合成法 逆转录法、化学合成法 (6)放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因 (7)受精卵 棉花有抗虫性状的表现 解析 (1)将目的基因和质粒结合形成重组质粒
15、的过程需要同一种限制酶， 连接时还需要DNA 连接酶。(2)作为基因工程的载体，必须具备三个条件：在宿主细胞中能稳定保存并能大量 复制。 有一个至多个限制酶切点， 而且每种酶的切点最好只有一个。 有一定的标记基因， 便于筛选。 题目中能体现的是。 (3)由题意可知， 我们需要的植株是含有抗虫基因的植株， 因此要进行筛选，含有抗虫基因的植株也一定含有卡那霉素抗性基因，所以要利用卡那霉素 进行筛选。(4)抗虫基因最终要表现出抗虫的性状就必须表达，即通过转录和翻译来实现。(5) 真核生物的基因的获取常用人工合成的方法，包括逆转录法和化学合成法。(6)目的基因的检 测最关键是看受体细胞是否含有目的基因
16、，常用 DNA 分子杂交法，以已知目的基因片段作 为探针，利用碱基互补配对原则进行检测。(7)将目的基因导入植物细胞，可以选用体细胞或 受精卵，最后要进行个体水平检测，即看是否能抗虫。 13马铃薯块茎含有大量的淀粉，富含多种维生素和无机盐，我国已将马铃薯作为主粮产品 进行产业化开发。下图是转基因抗盐马铃薯的培育过程，请分析回答下列问题： (1)为获取抗盐基因，可以从碱蓬细胞研磨液中提取抗盐基因的_来合成 cDNA。 (2)上图构建基因表达载体时，最好选用_酶切割含目的基因的外源 DNA 和质 粒，不能使用 Sma 切割的原因是_。构建好的重组质粒 在抗盐基因前要加上特殊的启动子，启动子是一段有
17、特殊结构的_片段。 (3)将基因表达载体导入农杆菌中的 Ti 质粒上的 TDNA 上的原因是_。 通过农杆菌的转化作用，使抗盐基因插入到马铃薯细胞中的染色体 DNA 上，从而使抗盐基 因的遗传特性得以_。 (4)从个体水平上检验转基因抗盐马铃薯是否培育成功的方法是_ _。 答案 (1)mRNA (2)EcoR 和 Hind Sma 会破坏质粒的抗性基因和外源 DNA 中的目的基因 DNA (3)TDNA是可以转移的DNA(TDNA可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA 上) 稳定维持和表达 (4)将转基因马铃薯幼苗栽种在盐碱地或较高浓度盐溶液中，观察是否能正常生长 解析 (1)基因工程
18、中，获取目的基因时可以利用 mRNA 为模板，逆转录形成 cDNA。 (2)图中质粒的标记基因为抗生素抗性基因，而 Sma 的切割位点就在该基因和目的基因上， 因此用质粒和外源 DNA 构建重组质粒，不能使用 Sma 切割，而应该用 EcoR 和 Hind 酶切割含目的基因的外源 DNA 和质粒。 基因表达载体中启动子是一段有特殊结构的 DNA 片 段。 (3)农杆菌中 Ti 质粒上的 TDNA 是可以转移的 DNA，可以将目的基因带入马铃薯细胞，并 将目的基因插入到马铃薯细胞中的染色体 DNA 上，从而使抗盐基因的遗传特性得以稳定维 持和表达。 (4)检验转基因抗盐马铃薯是否培育成功，从个体
19、水平上来讲，可以将转基因马铃薯幼苗栽种 在盐碱地或较高浓度盐溶液中，观察是否能正常生长。 真题体验 14(2016 海南，31)基因工程又称为 DNA 重组技术，回答相关问题： (1)在基因工程中， 获取目的基因主要有两大途径， 即_和从_中分离。 (2)利用某植物的成熟叶片为材料， 同时构建 cDNA 文库和基因组文库， 两个文库相比， cDNA 文库中含有的基因数目比基因组文库中的少，其原因是_ _。 (3)在基因表达载体中，启动子是_聚合酶识别并结合的部位。若采用原核生物作为基 因表达载体的受体细胞，最常用的原核生物是_。 (4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的
20、金属颗粒有_和 _颗粒。 答案 (1)人工合成 生物材料 (2)cDNA 文库中只含有叶细胞已转录(或已表达)的基因，而基因组文库中含有该植物的全部 基因 (3)RNA 大肠杆菌(或细菌) (4)金粉 钨粉 解析 (1)获取目的基因主要有两大途径，即人工合成和从自然界已有的物种中分离。 (2)在植物的成熟叶片中基因选择性表达，因此由所有 RNA 逆转录形成的 cDNA 文库中只含 有叶细胞已转录(或已表达)的基因，而基因组文库中含有该植物的全部基因。 (3)在基因表达载体中，启动子是 RNA 聚合酶识别并结合的部位。采用原核生物作为基因表 达载体的受体细胞，由于细菌繁殖速度快，最常选用大肠杆菌(或细菌)。 (4)将目的基因通过基因枪法导入植物细胞时，常用的携带目的基因的金属颗粒有金粉和钨粉。
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