1、第第 2 2 课时课时 将目的基因导入受体细胞、 目的基因的检测与鉴将目的基因导入受体细胞、 目的基因的检测与鉴定定 A 组 基础对点练 题组一 将目的基因导入受体细胞 1基因工程中因受体细胞不同，目的基因导入的方法也不同，下列叙述不正确的是( ) A将目的基因导入棉花细胞内常用花粉管通道法 B将目的基因导入老鼠细胞内常用显微注射技术 C将目的基因导入大肠杆菌内常用 Ca2处理法 D将目的基因导入酵母菌内常用农杆菌转化法 答案 D 2某实验小组将人生长激素基因导入大肠杆菌细胞制备工程菌，下列相关叙述正确的是( ) A人生长激素基因可以通过从下丘脑细胞获得的 mRNA 为模板经逆转录获得 B将人
2、的生长激素基因导入大肠杆菌常采用 Ca2处理细胞 C在生长激素基因的上游插入终止子的目的是保证目的基因成功转录 D利用工程菌制备的和人体细胞合成的生长激素具有相同的空间结构 答案 B 解析 生长激素基因在垂体细胞中表达，在下丘脑细胞不表达，因此下丘脑细胞没有生长激素基因转录的 mRNA，A 错误；在生长激素基因的上游插入启动子的目的是保证目的基因成功转录，C 错误；人体细胞合成的生长激素要在内质网、高尔基体中进行加工，大肠杆菌没有内质网、高尔基体，因此利用工程菌制备的生长激素和人体细胞合成的生长激素的空间结构不同，D 错误。 3 抗菌肽对治疗癌症有一定作用， 如图表示抗菌肽的合成过程。 下列相
3、关说法正确的是( ) 克隆目的基因 导入毕赤酵母菌 筛选菌种 甲醇诱导抗菌肽表达 分离纯化 功能研究 A用 PCR 技术克隆目的基因不需要 DNA 解旋酶 B基因表达载体包含起始密码子和终止密码子 C用显微注射法导入基因表达载体 D筛选菌种时用基因探针检测相关蛋白质 答案 A 解析 PCR 技术中采用高温变性使 DNA 解旋，因此用 PCR 技术克隆目的基因不需要 DNA解旋酶，A 正确；基因表达载体包含启动子和终止子，而起始密码子和终止密码子在 mRNA上，B 错误；将基因表达载体导入酵母菌细胞时应用 Ca2处理法，C 错误；筛选菌种时可用基因探针检测相关基因或 mRNA，不能用基因探针检测
4、蛋白质，D 错误。 题组二 目的基因的检测与鉴定 4目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定与检测才能知道。下列属于目的基因检测与鉴定的是( ) 检测受体细胞中是否有目的基因 检测受体细胞中是否有致病基因 检测目的基因是否转录出了 mRNA 检测目的基因是否翻译成蛋白质 A B C D 答案 C 解析 基因工程中不需要检测受体细胞中是否有致病基因，错误。 5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利用 PCR 等技术检测棉花的染色体 DNA 上是否插入了目的基因 C利用 PCR 等技术检测目的基因是否转录
5、出了 mRNA D检测目的基因表达产物蛋白质能否与相应的抗体形成杂交带 答案 A 解析 A 项属于个体生物学水平的鉴定。 6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
6、导入和目的基因的转录过程。 题组三 基因工程基本操作程序 7下列有关基因工程的叙述，正确的是( ) A目的基因可来自动物、植物或微生物，受体细胞只可来自动物、植物 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 目的基因和受体细胞均可来自动物、植物或微生物，A 错误；限制酶能够识别某种特定的核苷酸序列，并在特定位点切割磷酸二酯键，但不是所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列，B 错误；细菌作为受体细胞原因有多个，如细胞体积小、繁殖周期短、遗传物质少等，C 正确；目的基因进入受
7、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。 8中美科学家通过改变一种名为 NR2B 的基因研制出了转基因超级小鼠 HobbieJ，HobbieJ 比普通老鼠更加聪明，大脑运转更加迅速，它能够轻松完成迷宫任务。下列关于 HobbieJ 产生过程的描述，错误的是( ) ANR2B 基因可通过 PCR 技术进行扩增 B改变后的 NR2B 基因作为目的基因，可直接注入小鼠受精卵内 C通常采用显微注射技术将改变后的 NR2B 基因重组质粒导入小鼠受精卵内 D可采用 PCR 等技术检测改变后的 NR2B 基因
8、是否导入小鼠体内 答案 B 解析 改变后的 NR2B 基因作为目的基因，需要与载体结合后才可导入小鼠受精卵内，B 错误。 9如图所示为培育转基因抗植物病毒番茄的过程示意图。下列叙述正确的是( ) A过程 A 需要的启动子，位于基因的下游，有了它才能驱动基因转录出 mRNA B过程 B 需要用 Ca2处理，以提高番茄细胞壁的通透性 C抗植物病毒基因一旦整合到番茄细胞的染色体上，就能正常表达 D转基因抗植物病毒番茄是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定 答案 D 解析 题图中过程 A 为构建基因表达载体，启动子位于基因的上游，选项 A 错误；Ca2处理只是使农杆菌细胞成为感受态细胞，选项 B 错
9、误；抗植物病毒基因整合到番茄细胞的染色体上，不一定能正常表达，选项 C 错误。 10如图是获得转基因抗虫棉的技术流程示意图。 请回答下列问题： (1)AB 利用_技术，其中过程需要耐高温的_酶才能完成。 (2)图中将目的基因导入棉花细胞需要经过过程，该过程为构建_，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在且可以遗传给下一代，并能表达和发挥作用。 (3)上述流程示意图中，将目的基因导入棉花细胞所采用的方法是_法，该方法一般_(填“适宜”或“不适宜”)用于将目的基因导入单子叶植物。 (4)欲确定抗虫基因在 G 体内是否表达，在个体水平上需要做_实验。如果抗虫基因导入成功，且与某条染色体的 DNA 整
10、合起来，该转基因抗虫棉可视为杂合子，将该转基因抗虫棉自交一代，预计后代中抗虫植株占_。 答案 (1)PCR DNA 聚合 (2)基因表达载体 (3)农杆菌转化 不适宜 (4)抗虫接种 3/4 解析 图中过程为构建基因表达载体，将目的基因导入棉花细胞所采用的方法是农杆菌转化法，农杆菌对大多数单子叶植物没有侵染能力。由于抗虫基因只整合到一条染色体 DNA上， 则该抗虫棉产生的配子只有一半含有抗虫基因， 雌雄配子随机结合， 后代抗虫植株占 3/4。 B 组 综合强化练 11在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是( ) A用限制性内切核酸酶切割烟草花叶病毒的核酸 B用 DNA
11、 连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体 C将重组 DNA 分子导入烟草原生质体 D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞 答案 A 解析 限制性内切核酸酶只能切割特定的脱氧核苷酸序列，而烟草花叶病毒的核酸是核糖核酸；构建基因表达载体时，需要用限制酶切割得到抗除草剂基因和切开载体，再用 DNA 连接酶将两者连接形成重组 DNA；基因表达载体构建好之后，需要将重组 DNA 分子导入受体细胞(烟草原生质体)；基因工程的最后一步是目的基因的检测和鉴定，可以用含有除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞。 12水母发光蛋白由 236 个氨基酸构成，其中由三种氨基酸构成发光环，现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的
12、标记。在转基因技术中，这种蛋白质的作用是( ) A促使目的基因导入受体细胞中 B促使目的基因在受体细胞中复制 C使目的基因容易被检测出来 D检测目的基因是否成功表达 答案 C 13基因疫苗由病毒核酸的一段无毒序列制成，由编码能引起保护性免疫反应的病原体抗原的基因片段和载体构建而成。以下叙述错误的是( ) A被导入细胞后，能与宿主染色体整合 B接种后若感染此病原微生物，则体内记忆 B 细胞会产生大量抗体 C基因疫苗引起免疫反应前必须经过转录和翻译的过程 D将疫苗基因转移到植物，可以生产可食用的疫苗 答案 B 解析 接种疫苗后人体产生针对该病原体的特异性免疫，若感染此病原微生物，则体内记忆B 细胞
13、会迅速增殖分化成效应 B 细胞，效应 B 细胞产生大量抗体，B 错误。 14 蓝细菌拟核 DNA 上有控制叶绿素合成的 chlL 基因。 某科学家通过构建该种生物缺失 chlL基因的变异株细胞，以研究 chlL 基因对叶绿素合成的控制，技术路线如图所示。下列相关叙述错误的是( ) A过程应使用不同的限制性内切核酸酶 B过程都要使用 DNA 连接酶 C终止密码子是基因表达载体的重要组成部分 D若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异株 答案 C 解析 限制性内切核酸酶有特异性，过程要切割的 DNA 序列不同，故应使用不同的限制性内切核酸酶；DNA 连接酶的作用是连接被切开的磷酸二酯键，使 c
14、hlL 基因、红霉素抗性基因与质粒结合；基因表达载体由目的基因、启动子、终止子和标记基因等组成，终止密码子是 mRNA 上密码子的一种；变异株中 chlL 基因被重组基因替换，重组基因中有红霉素抗性基因，故可用含红霉素的培养基筛选出该变异株。 15番茄叶片受害虫的损伤后，叶肉细胞迅速合成蛋白酶抑制剂，抑制害虫的消化作用。人们尝试将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米，以对付猖獗的玉米螟。下图为培育转基因抗虫玉米的流程图，下列描述正确的是( ) A用限制性内切核酸酶切割番茄的 DNA 得到的产物就是蛋白酶抑制剂基因 B用 Ca2处理玉米受体细胞，有利于含目的基因的重组质粒导入 C重组 Ti 质粒应有
15、RNA 聚合酶识别和结合的部位，以启动蛋白酶抑制剂基因的转录 D若将目的基因导入玉米花粉细胞，通过花药离体培养可获得稳定遗传的转基因玉米 答案 C 解析 目的基因是用限制性内切核酸酶将 DNA 酶切后得到的，需筛选；Ca2用于处理细菌细胞；基因成功表达的前提是能转录和翻译，转录时需 RNA 聚合酶识别转录的起点才能启动；花药离体培养得到的是玉米的单倍体，需再用秋水仙素处理单倍体，使染色体加倍才能得到稳定遗传的转基因玉米。 162018 年 1 月 30 日，加拿大食品检验局批准了第三种耐褐变转基因苹果品种上市。研究人员通过 RNA 沉默技术，特异性降低苹果细胞内多酚氧化酶基因的表达水平，使苹果
16、被切开后即使长时间暴露在空气中也不会被氧化褐变。如图是此过程原理示意图，下列有关叙述错误的是( ) A细胞内多酚氧化酶基因的表达包括图示中的过程 B将目的基因成功导入苹果细胞中需限制酶、DNA 连接酶和 RNA 聚合酶 C“RNA 沉默”的含义是 mRNA 不能翻译产生多酚氧化酶 D目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表达序列互补，且要同时在同一细胞内表达 答案 B 解析 图示中的过程分别为转录、翻译，多酚氧化酶基因的表达指多酚氧化酶基因控制多酚氧化酶合成的过程，需要经过转录、翻译两个过程，A 项正确；将目的基因成功导入苹果细胞中需要构建基因表达载体，该过程需要限制酶和 DNA 连接酶，不需要
17、 RNA 聚合酶，B 项错误； 据图可知， 目的基因转录形成的 mRNA 可以和多酚氧化酶基因转录形成的 mRNA互补配对， 形成 RNA 双链， 使 mRNA 不能与核糖体结合， 从而阻止了翻译过程， C 项正确；使目的基因转录形成的 mRNA 和多酚氧化酶基因转录形成的 mRNA 互补配对，应使目的基因的表达序列与多酚氧化酶基因的表达序列互补，且要同时在同一细胞内表达，D 项正确。 17 (2019 延安市高二期末)人类复合型免疫缺陷症患者体内缺失腺苷酸脱氨酶(ADA)的基因，导致体内缺乏腺苷酸脱氨酶。随着基因工程的不断发展，科学家利用基因治疗治愈了人类复合型免疫缺陷症，过程如下图所示，请
18、分析并回答下列问题： (1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤，图中代表的步骤是_。 (2)图中表示目的基因的检测与鉴定。检测 ADA 基因是否存在于 T 细胞中，所采用的方法是_。 检测ADA基因是否转录时， 未出现ADA基因转录的mRNA，从基因表达载体的构建角度推测，最可能的原因是_。 (3)基因工程中常用的载体，除上图所示以外，还有_和_。 答案 (1)基因表达载体的构建 (2)PCR 等技术 基因表达载体上的目的基因上游未加入启动子 (3)质粒 噬菌体 18 大肠杆菌 pUC18 质粒是基因工程中常用的载体。某限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于 LacZ 基因中，如果没有插入外源
19、基因，LacZ 基因便可表达出 半乳糖苷酶。当培养基中含有IPTG和Xgal时， Xgal便会被半乳糖苷酶水解成蓝色， 大肠杆菌将形成蓝色菌落。反之，则形成白色菌落。下图表示利用此质粒实施基因工程的主要流程。请分析并回答下列问题： (1)对已获得的目的基因可利用_技术进行扩增。 (2)目的基因插入质粒构建重组质粒的过程中，需要 DNA 连接酶恢复_键。 (3)将试管中的物质和大肠杆菌共同置于试管的目的是_；大肠杆菌需事先用 Ca2进行处理，目的是_。 (4)将试管中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质_和生长因子，还应加入 IPTG、Xgal 以及氨苄青霉素，其中加入氨苄青霉素的作用是筛选出_。 (5)若观察到培养基上出现_色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有 LacZ 基因，则不利于重组质粒的筛选，原因是_。 答案 (1)PCR (2)磷酸二酯 (3)进行转化 使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA 分子的生理状态 (4)碳源、氮源、无机盐、水 导入 pUC18 质粒和重组质粒的大肠杆菌 (5)白 无论大肠杆菌中是否导入重组质粒，均会呈现蓝色菌落，无法判断导入的是原pUC18 质粒还是重组质粒
