2023版高中生物選擇性必修3人教版 第3章 基因工程 第2節(jié) 基因工程的基本操作程序

第3章基因工程第2節(jié)基因工程的基本操作程序基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練題組一目的基因的篩選與獲取1.(2022遼寧省六校聯(lián)考)下面關(guān)于聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)的敘述錯(cuò)誤的是 ()A.常采用瓊脂糖凝膠電泳來(lái)鑒定PCR的產(chǎn)物B.PCR的循環(huán)過(guò)程一般分為變性、復(fù)性和延伸三步C.PCR技術(shù)利用DNA半保留復(fù)制的原理,可在短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因D.一個(gè)目的基因用PCR擴(kuò)增生成2n個(gè)目的基因的過(guò)程中需要2n+1個(gè)引物2.(2021北京十一學(xué)校期中)用PCR擴(kuò)增下面的DNA片段:5'-3'-GCATCGCGTAGCTAGCATATGCCG…………CGATTAATCGGCGCGCATTATAGC-3'-5'供選擇的引物有:①5'-GACCTGTGGAAGC-3'、②5'-CATACGGGATTG-3'、③5'-GTATGCCCTAAC-3'、④5'-CAATCCCGTATG-3'共四種,應(yīng)選擇 ()A.①② B.②③C.③④ D.①④3.(2022河南洛陽(yáng)聯(lián)考)如圖是PCR擴(kuò)增的過(guò)程示意圖,其中敘述正確的是 ()A.A過(guò)程不需要解旋酶參與B.TaqDNA聚合酶是在B過(guò)程中發(fā)揮作用的C.該過(guò)程需要一對(duì)特異性的引物,要求一對(duì)引物的序列是互補(bǔ)的D.PCR反應(yīng)體系只需要加入模板DNA、TaqDNA聚合酶和四種脫氧核苷酸題組二基因表達(dá)載體的構(gòu)建4.水母發(fā)光蛋白由236個(gè)氨基酸構(gòu)成,現(xiàn)已將決定這種蛋白質(zhì)的基因作為基因工程技術(shù)的標(biāo)記基因。在基因工程技術(shù)中,這種蛋白質(zhì)的作用是 ()A.促使目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞B.促使目的基因在受體細(xì)胞中復(fù)制C.使目的基因容易被檢測(cè)出來(lái)D.使目的基因容易成功表達(dá)5.(2022天津西青楊柳青一中月考)下圖為基因表達(dá)載體的模式圖。下列相關(guān)敘述正確的是 ()A.甲表示啟動(dòng)子,位于基因的上游,它是DNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位B.乙表示終止密碼子,位于基因的下游,其作用是使轉(zhuǎn)錄過(guò)程停止C.丙表示目的基因,其作用是獲得人們所需要的性狀D.復(fù)制原點(diǎn)的存在有利于目的基因在受體細(xì)胞中擴(kuò)增6.(2022北京一五六中期中)如圖為甲、乙、丙分別是目的基因、質(zhì)粒載體、重組DNA(重組質(zhì)粒)的三個(gè)示意圖,限制酶有BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。要獲得理想的可表達(dá)目的基因的重組DNA,最佳的限制酶組合方式是 ()A.用EcoRⅠ切割目的基因和質(zhì)粒載體B.用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和質(zhì)粒載體C.用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和質(zhì)粒載體D.用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和質(zhì)粒載體7.(2021山東濟(jì)寧期中)中科院動(dòng)物研究所利用CRISPR/Cas9技術(shù),向豬的基因組內(nèi)插入一個(gè)解耦聯(lián)蛋白基因(UCP1),經(jīng)過(guò)基因改造的豬瘦肉率高、脂肪少、抗寒能力強(qiáng)。如圖是基因改造過(guò)程中涉及的相關(guān)限制酶及酶切位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)圖中的抗生素抗性基因的作用是作為基因,以便于重組DNA分子的篩選。為了獲取重組質(zhì)粒,除了使用限制酶外,還需使用酶。

(2)重組質(zhì)粒上應(yīng)有識(shí)別和結(jié)合的部位,以驅(qū)動(dòng)解耦聯(lián)蛋白基因(UCP1)轉(zhuǎn)錄,該部位稱(chēng)為。

(3)在構(gòu)建基因表達(dá)載體過(guò)程中,為避免出現(xiàn)質(zhì)粒和目的基因自身連接,常用兩種限制酶同時(shí)切割質(zhì)粒和UCP1基因。

題組三將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞8.將目的基因?qū)氪蠖骨o尖分生區(qū)細(xì)胞和小鼠受精卵,常用的方法分別是 ()A.顯微注射法、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法B.顯微注射法、花粉管通道法C.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、顯微注射法D.花粉管通道法、顯微注射法9.(2022江蘇揚(yáng)州期中改編)如圖是利用基因工程培育抗蟲(chóng)植物的示意圖。以下相關(guān)敘述不正確的是 ()A.②的構(gòu)建需要限制性?xún)?nèi)切核酸酶和DNA連接酶參與B.②→③可用氯化鈣處理農(nóng)桿菌,有助于重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到農(nóng)桿菌細(xì)胞中C.③→④用農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞,重組Ti質(zhì)粒整合到植物細(xì)胞的染色體上D.④的染色體上若含抗蟲(chóng)基因,則⑤不一定表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀題組四目的基因的檢測(cè)與鑒定10.下列關(guān)于目的基因的檢測(cè)與鑒定的敘述,錯(cuò)誤的是 ()A.目的基因在真核細(xì)胞中能否穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是目的基因是否插入細(xì)胞質(zhì)DNA中B.檢測(cè)受體細(xì)胞是否含有目的基因及其是否成功轉(zhuǎn)錄可采用PCR等技術(shù)C.目的基因的鑒定可在個(gè)體生物學(xué)水平上進(jìn)行D.如在受體細(xì)胞內(nèi)檢測(cè)到目的基因表達(dá)的蛋白質(zhì),可確定目的基因首端含有啟動(dòng)子11.(2022山東榮成一中月考)下列技術(shù)依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原理的是 ()①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA③檢測(cè)目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)④通過(guò)觀察害蟲(chóng)吃棉葉是否死亡判斷棉花是否被賦予了抗蟲(chóng)特性A.①②③④B.①②C.①②④ D.①②③12.(2022安徽安豐高級(jí)中學(xué)月考改編)DNA探針是利用放射性同位素等標(biāo)記的特定DNA片段。當(dāng)DNA探針與待測(cè)的非標(biāo)記單鏈DNA(或RNA)按堿基順序互補(bǔ)結(jié)合時(shí),形成標(biāo)記的DNA-DNA(或標(biāo)記的DNA-RNA)雙鏈雜交分子,可檢測(cè)雜交反應(yīng)結(jié)果。依據(jù)人的生長(zhǎng)激素基因序列制成DNA探針,對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè),以下不能與探針形成雜交分子的是 ()A.胰島B細(xì)胞的DNAB.胰島B細(xì)胞的mRNAC.垂體細(xì)胞的DNAD.垂體細(xì)胞的mRNA題組五DNA片段的擴(kuò)增及電泳鑒定13.(2022山東菏澤一中月考改編)下列關(guān)于核酸片段的擴(kuò)增及電泳鑒定的相關(guān)敘述,正確的是 ()A.PCR反應(yīng)緩沖液中一般要添加ATP,以激活耐高溫的DNA聚合酶B.mRNA也是核酸,因此可直接用PCR擴(kuò)增儀擴(kuò)增C.PCR利用了DNA的熱變性原理,通過(guò)調(diào)節(jié)溫度來(lái)控制DNA雙鏈的解聚與結(jié)合D.瓊脂糖凝膠電泳中的緩沖液中含指示劑,其可以在紫外燈下被檢測(cè)出來(lái)14.(2022安徽合肥六中期中)在基因工程操作中,科研人員利用識(shí)別兩種不同序列的限制酶(R1和R2)處理基因載體,進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測(cè),結(jié)果如圖所示。以下相關(guān)敘述中不正確的是 ()A.該載體最可能為環(huán)形DNA分子B.兩種限制酶在載體上各有一個(gè)酶切位點(diǎn)C.限制酶R1與R2的切割位點(diǎn)最短相距200bpD.限制酶作用于該載體會(huì)導(dǎo)致氫鍵和肽鍵斷裂能力提升練題組基因工程的基本操作程序的綜合分析1.(2022山東菏澤一中月考)限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)分別是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。如圖表示某一目的基因片段與質(zhì)粒拼接形成重組質(zhì)粒的過(guò)程,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ()A.用限制酶EcoRⅠ切割目的基因,同時(shí)用限制酶MunⅠ切割質(zhì)粒B.構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí),會(huì)形成5種脫氧核苷酸序列(最多考慮DNA片段兩兩連接)C.將重組質(zhì)粒同時(shí)用以上2種限制酶切割,則會(huì)再形成1種長(zhǎng)度的DNA片段D.限制酶能識(shí)別特定的核苷酸序列并在特定位點(diǎn)切割磷酸二酯鍵2.將馬鈴薯胰蛋白酶抑制劑基因Pin-Ⅱ?qū)霔顦?shù)細(xì)胞培育成抗蟲(chóng)楊樹(shù)。如圖表示含目的基因的DNA分子和農(nóng)桿菌質(zhì)粒,圖2中AmpR表示氨芐青霉素抗性基因,NeoR表示新霉素抗性基因,箭頭表示識(shí)別序列完全不同的4種限制酶的酶切位點(diǎn)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.農(nóng)桿菌在自然情況下容易感染雙子葉植物和裸子植物B.為使目的基因與質(zhì)粒高效重組,最好選用限制酶XbaⅠ和EcoRⅠC.成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)為不抗氨芐青霉素、抗新霉素D.可用抗蟲(chóng)接種實(shí)驗(yàn)檢測(cè)楊樹(shù)抗蟲(chóng)基因是否成功表達(dá)3.(2022河北武強(qiáng)中學(xué)期中)利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)羧酸酯酶(CarE)制劑的流程如圖所示,有關(guān)敘述正確的是 ()A.過(guò)程①需使用反轉(zhuǎn)錄酶B.過(guò)程②利用PCR擴(kuò)增CarE基因需使用解旋酶和耐高溫的DNA聚合酶C.過(guò)程③可用NaCl溶液處理大腸桿菌,使之成為感受態(tài)細(xì)胞D.過(guò)程④可利用抗原—抗體雜交鑒定目的基因是否已導(dǎo)入受體細(xì)胞4.菊花是一種雙子葉植物,易感桃蚜。桃蚜不但直接影響植物生長(zhǎng),還是多種植物病毒的傳播媒介。雪花蓮凝集素基因GNA的表達(dá)產(chǎn)物能有效抑制桃蚜生長(zhǎng),某科研團(tuán)隊(duì)運(yùn)用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法獲得了轉(zhuǎn)GNA基因菊花。下列有關(guān)敘述不正確的是 ()A.受體細(xì)胞可以選擇菊花葉片細(xì)胞或桃蚜細(xì)胞B.將目的基因GNA插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上構(gòu)建基因表達(dá)載體C.菊花外植體產(chǎn)生的酚類(lèi)化合物能吸引農(nóng)桿菌移向受體細(xì)胞D.應(yīng)用抗蟲(chóng)接種實(shí)驗(yàn),檢測(cè)轉(zhuǎn)基因菊花對(duì)桃蚜的抗性及抗性的程度5.(2022北京豐臺(tái)一模)小鼠腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因(kiss1基因)僅在特定組織中表達(dá)。在雌激素誘導(dǎo)下,細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)可以與kiss1基因啟動(dòng)子的特定區(qū)域結(jié)合,激活kiss1基因的轉(zhuǎn)錄。研究者擴(kuò)增了kiss1基因啟動(dòng)子不同長(zhǎng)度的片段P1、P2、P3和P4,分別構(gòu)建這些片段與綠色熒光蛋白基因(G)融合的載體,轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的特定細(xì)胞中,在培養(yǎng)液中添加雌激素,以確定不同片段的轉(zhuǎn)錄活性。下列敘述不正確的是 ()A.PCR獲取不同長(zhǎng)度片段時(shí)每組所用的引物有一個(gè)是統(tǒng)一的B.應(yīng)選擇有kiss1基因且能表達(dá)的小鼠細(xì)胞作為轉(zhuǎn)化的受體細(xì)胞C.在細(xì)胞中表達(dá)出綠色熒光強(qiáng)度弱的片段具有較高的轉(zhuǎn)錄活性D.該啟動(dòng)子能響應(yīng)外源激素信號(hào),可在基因工程中發(fā)揮重要作用6.(多選)(2022河北石家莊元氏一中月考改編)下列關(guān)于基因工程的敘述,正確的是 ()A.載體上的抗性基因作為標(biāo)記基因,有利于目的基因的插入和表達(dá)B.限制性?xún)?nèi)切核酸酶和DNA連接酶是兩類(lèi)常用的工具酶C.人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無(wú)生物活性D.目的基因由載體導(dǎo)入受體細(xì)胞7.(2022山東日照青山學(xué)校期中)家禽飼料中富含纖維素,但家禽消化道中缺少降解纖維素的酶,阻礙了家禽對(duì)飼料的吸收與利用。研究人員從枯草芽孢桿菌中分離出編碼纖維素酶的W基因,并借助圖1所示的質(zhì)粒載體導(dǎo)入乳酸桿菌體內(nèi),以提高添加乳酸桿菌飼料的利用率,節(jié)省成本。圖2為克隆得到的含W基因的DNA片段。回答下列問(wèn)題:(1)啟動(dòng)子是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段,是識(shí)別和結(jié)合的部位。多數(shù)啟動(dòng)子具有物種特異性,為滿(mǎn)足應(yīng)用需要,在圖1質(zhì)粒中插入W基因的上游應(yīng)選擇(填“枯草芽孢桿菌”或“乳酸桿菌”)的啟動(dòng)子。

(2)分析兩圖可知,應(yīng)使用限制酶切割質(zhì)粒和含W基因的DNA片段,以獲得W基因能正確連接的重組質(zhì)粒。所得重組質(zhì)粒導(dǎo)入乳酸桿菌后,使用含的培養(yǎng)基篩選,以得到成功導(dǎo)入W基因的乳酸桿菌。

(3)將纖維素含量為20%的培養(yǎng)基分為甲、乙、丙三組,其中甲組接種乳酸桿菌,乙組接種導(dǎo)入重組質(zhì)粒的乳酸桿菌,丙組接種導(dǎo)入普通質(zhì)粒的乳酸桿菌。相同條件下培養(yǎng)一段時(shí)間,發(fā)現(xiàn)甲、丙兩組培養(yǎng)基中纖維素的含量無(wú)變化,而乙組含量下降,試從分子水平簡(jiǎn)要闡述出現(xiàn)上述結(jié)果的原因:。

(4)有人認(rèn)為,增加導(dǎo)入W基因的數(shù)量會(huì)提高轉(zhuǎn)基因乳酸桿菌降解纖維素的能力。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案加以判定。(簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路)8.乙烯具有促進(jìn)果實(shí)成熟的作用,ACC氧化酶和ACC合成酶是番茄細(xì)胞內(nèi)合成乙烯的兩個(gè)關(guān)鍵酶。利用反義DNA技術(shù)(原理如圖1),可以抑制這兩個(gè)基因的表達(dá),從而使番茄具有耐儲(chǔ)存、宜運(yùn)輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。圖2為融合ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因的反義基因表達(dá)載體的結(jié)構(gòu)示意圖?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)從番茄細(xì)胞中提取RNA,利用RT-PCR技術(shù)獲取ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因,即利用RNA和PCR獲取目的基因。該技術(shù)獲取目的基因所需要的酶主要有。

(2)合成出的ACC氧化酶基因兩端分別含限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的酶切位點(diǎn),ACC合成酶基因兩端含KpnⅠ和Sau3AⅠ的酶切位點(diǎn),這四種限制酶及其識(shí)別序列和切割位點(diǎn)如下表:限制性?xún)?nèi)切核酸酶識(shí)別序列和切割位點(diǎn)BamHⅠ—G↓GATCC—EcoRⅠ—G↓AATTC—KpnⅠ—GGTAC↓C—Sau3AⅠ—↓GATC—先用限制酶分別對(duì)ACC氧化酶基因和ACC合成酶基因進(jìn)行切割后,再將它們拼接成融合基因,相應(yīng)的Ti質(zhì)粒和融合基因均使用限制酶進(jìn)行切割,以確保融合基因能夠插入載體中。載體上卡那霉素抗性基因的作用是。

(3)為了獲得耐儲(chǔ)藏、宜運(yùn)輸?shù)姆?應(yīng)將融合基因(填“正向”或“反向”)插入啟動(dòng)子2A11的下游,原因是

。

(4)在檢測(cè)番茄細(xì)胞中是否存在反義融合基因時(shí),(填“能”或“不能”)用放射性物質(zhì)標(biāo)記的ACC氧化(合成)酶基因片段作探針進(jìn)行檢測(cè),理由是。

答案與分層梯度式解析第3章基因工程第2節(jié)基因工程的基本操作程序基礎(chǔ)過(guò)關(guān)練1.DPCR是一項(xiàng)根據(jù)DNA半保留復(fù)制的原理,在體外提供參與DNA復(fù)制的各種組分與反應(yīng)條件,對(duì)目的基因的核苷酸序列進(jìn)行大量復(fù)制的技術(shù)(教材第77頁(yè)),其循環(huán)過(guò)程一般可分為三步:變性、復(fù)性和延伸,其產(chǎn)物常采用瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行鑒定,A、B、C正確。根據(jù)DNA半保留復(fù)制特點(diǎn)可知,隨著重復(fù)次數(shù)的增多,DNA分子以2n的形式增加,共有2n2.D用PCR擴(kuò)增DNA片段的過(guò)程中,在引物作用下,DNA聚合酶從引物3'端開(kāi)始延伸DNA鏈,即DNA的合成方向是從子鏈的5'端→3'端延伸的,故引物的堿基序列應(yīng)與每條模板鏈5'端的一段核苷酸鏈的堿基序列相同,即應(yīng)以模板鏈5'端的一段脫氧核苷酸單鏈片段作為引物;由題干信息分析可知,5'端的堿基序列是5'-GACCTGTGGAAGC和5'-CAATCCCGTATG,故對(duì)應(yīng)的引物為①5'-GACCTGTGGAAGC-3'和④5'-CAATCCCGTATG-3',故選D。3.A分析題圖:A是變性過(guò)程,B為復(fù)性過(guò)程,C為延伸過(guò)程。變性過(guò)程中高溫會(huì)破壞DNA雙鏈間的氫鍵,從而達(dá)到解旋的目的,因此A過(guò)程不需要解旋酶的參與,A正確;TaqDNA聚合酶是在C延伸過(guò)程中發(fā)揮作用的,B錯(cuò)誤;該過(guò)程需要一對(duì)特異性的引物,要求一對(duì)引物的序列是不互補(bǔ)的,否則會(huì)影響目的基因的擴(kuò)增,C錯(cuò)誤;PCR反應(yīng)體系需要加入模板DNA、TaqDNA聚合酶、四種脫氧核苷酸和兩種引物,D錯(cuò)誤。4.C標(biāo)記基因不能促使目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,A不符合題意;復(fù)制原點(diǎn)有利于目的基因在受體細(xì)胞中復(fù)制,標(biāo)記基因不能促使目的基因在受體細(xì)胞中復(fù)制,B不符合題意;水母發(fā)光蛋白基因可以表達(dá)出發(fā)光蛋白,使目的基因容易被檢測(cè)出來(lái),C符合題意;標(biāo)記基因與目的基因的表達(dá)沒(méi)有直接關(guān)系,D不符合題意。5.D基因表達(dá)載體包括啟動(dòng)子、目的基因、終止子、標(biāo)記基因和復(fù)制原點(diǎn)等,其中啟動(dòng)子位于基因的上游,它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,則甲表示啟動(dòng)子;終止子位于基因的下游,作用是使轉(zhuǎn)錄過(guò)程停止,則乙表示終止子;標(biāo)記基因用于篩選含有目的基因的受體細(xì)胞,則丙表示標(biāo)記基因;復(fù)制原點(diǎn)的存在有利于目的基因在受體細(xì)胞中擴(kuò)增。綜上可知,A、B、C錯(cuò)誤,D正確。6.D用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和質(zhì)粒載體,在構(gòu)建的重組DNA(重組質(zhì)粒)中,RNA聚合酶在插入的目的基因上的移動(dòng)方向才與圖丙相同,D正確。7.答案(1)標(biāo)記DNA連接(2)RNA聚合酶啟動(dòng)子(3)BamHⅠ和HindⅢ解析(1)題圖中的抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因,以便篩選重組DNA分子。為了獲取重組質(zhì)粒,除了使用限制酶外,還需使用DNA連接酶將目的基因與質(zhì)粒連接。(2)重組質(zhì)粒的組成包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因等,其中啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,驅(qū)動(dòng)解耦聯(lián)蛋白基因(UCP1)轉(zhuǎn)錄出mRNA。(3)在構(gòu)建基因表達(dá)載體的過(guò)程中,使用BamHⅠ和HindⅢ這兩種限制酶同時(shí)切割質(zhì)粒和含UCP1基因的外源DNA,可以避免出現(xiàn)質(zhì)粒和目的基因(UCP1基因)自身連接。8.C大豆是雙子葉植物,農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因?qū)腚p子葉植物細(xì)胞常用的方法;顯微注射法是將目的基因?qū)雱?dòng)物受精卵最常用的方法。9.C②→③可用氯化鈣處理農(nóng)桿菌,使之處于一種能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài),這樣有助于重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到農(nóng)桿菌細(xì)胞中,B正確;農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞后,能將Ti質(zhì)粒上的T-DNA(可轉(zhuǎn)移的DNA)轉(zhuǎn)移到被侵染的細(xì)胞,并將其整合到該細(xì)胞的染色體DNA上(教材第81頁(yè)),故用農(nóng)桿菌侵染植物細(xì)胞,重組Ti質(zhì)粒的T-DNA片段整合到植物細(xì)胞的染色體上,C錯(cuò)誤;染色體上含有抗蟲(chóng)基因,但抗蟲(chóng)基因可能不能轉(zhuǎn)錄或翻譯,或者表達(dá)的蛋白質(zhì)不具有生物活性,就會(huì)導(dǎo)致植物不能表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性狀,D正確。10.A目的基因在真核細(xì)胞中能否穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是目的基因是否插入核DNA中;檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞或檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA可采用PCR等技術(shù);目的基因能成功表達(dá),說(shuō)明其首端含有啟動(dòng)子。11.B檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因、檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA可采用PCR等技術(shù),其原理是堿基互補(bǔ)配對(duì),①②符合題意;檢測(cè)目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)可采用抗原—抗體雜交技術(shù),不存在利用堿基互補(bǔ)配對(duì)原理,③不符合題意;通過(guò)觀察害蟲(chóng)吃棉葉是否死亡判斷棉花是否被賦予了抗蟲(chóng)特性,屬于個(gè)體生物學(xué)水平檢測(cè),不存在利用堿基互補(bǔ)配對(duì)原理,④不符合題意。12.B胰島B細(xì)胞、垂體細(xì)胞中含有人的生長(zhǎng)激素基因,其DNA可與探針形成雜交分子,A、C不符合題意。人的生長(zhǎng)激素基因只在垂體細(xì)胞中表達(dá),則垂體細(xì)胞中人的生長(zhǎng)激素基因會(huì)轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA,該mRNA能與探針形成雜交分子,D不符合題意。胰島B細(xì)胞中人的生長(zhǎng)激素基因不表達(dá),該細(xì)胞中的mRNA不能與探針形成雜交分子,B符合題意。13.CPCR反應(yīng)緩沖液中不需要添加ATP,A錯(cuò)誤;mRNA不能直接用PCR擴(kuò)增儀擴(kuò)增,需要先反轉(zhuǎn)錄為cDNA,再用PCR擴(kuò)增儀擴(kuò)增,B錯(cuò)誤;PCR利用了DNA的熱變性原理,通過(guò)調(diào)節(jié)溫度來(lái)控制DNA雙鏈的解聚與結(jié)合(教材第84頁(yè)),C正確;凝膠中的DNA分子通過(guò)染色,可以在波長(zhǎng)為300nm的紫外燈下被檢測(cè)出來(lái)(教材第84頁(yè)),D錯(cuò)誤。14.D分析題圖,當(dāng)僅用一種限制酶切割載體時(shí),僅產(chǎn)生一種長(zhǎng)度的DNA片段,說(shuō)明該載體最有可能為環(huán)狀DNA分子;當(dāng)用兩種限制酶切割載體時(shí),產(chǎn)生兩種長(zhǎng)度的DNA片段,說(shuō)明兩種限制酶在載體上各有一個(gè)酶切位點(diǎn),A、B正確。由題圖可知,兩種限制酶切割載體時(shí),產(chǎn)生600bp和200bp兩種長(zhǎng)度的DNA片段,說(shuō)明兩種限制酶的酶切位點(diǎn)至少相距200bp,C正確。限制酶作用于磷酸二酯鍵,不作用于氫鍵,D錯(cuò)誤。能力提升練1.B目的基因兩側(cè)都是限制酶EcoRⅠ的切割位點(diǎn),因此應(yīng)選用限制酶EcoRⅠ切割含有目的基因的外源DNA分子;質(zhì)粒中含有限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的切割位點(diǎn),但EcoRⅠ的切割位點(diǎn)位于標(biāo)記基因中,用其切割會(huì)破壞標(biāo)記基因,因此應(yīng)選用限制酶MunⅠ切割質(zhì)粒,A正確。最多考慮DNA片段兩兩連接時(shí),DNA拼接時(shí)可能形成不拼接的兩種核苷酸序列,目的基因與目的基因同方向拼接和不同方向拼接兩種,質(zhì)粒與質(zhì)粒同方向拼接和不同方向拼接兩種,質(zhì)粒與目的基因同方向拼接和不同方向拼接兩種,共8種,B錯(cuò)誤。切割后的質(zhì)粒與目的基因連接形成重組質(zhì)粒,連接處形成—CAATTC—和—GAATTG—的新序列,不能被題中的2種限制酶識(shí)別、切割,但EcoRⅠ能識(shí)別重組質(zhì)粒中標(biāo)記基因中的相應(yīng)序列并切割,使重組質(zhì)粒斷裂形成1種長(zhǎng)度的DNA片段,C正確。2.B農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物,能在自然條件下侵染雙子葉植物和裸子植物(教材第81頁(yè)),A正確。由分析可知,為使目的基因與質(zhì)粒高效重組,最好選用限制酶EcoRⅠ和PstⅠ同時(shí)切割目的基因和質(zhì)粒,B錯(cuò)誤。選用限制酶EcoRⅠ和PstⅠ切割質(zhì)粒,氨芐青霉素抗性基因被破壞,新霉素抗性基因完好,故成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)胞會(huì)表現(xiàn)為不抗氨芐青霉素、抗新霉素,C正確。可用抗蟲(chóng)接種實(shí)驗(yàn)檢測(cè)楊樹(shù)抗蟲(chóng)基因是否成功表達(dá),若楊樹(shù)表現(xiàn)出抗蟲(chóng)性,則楊樹(shù)抗蟲(chóng)基因成功表達(dá),D正確。3.A過(guò)程①表示反轉(zhuǎn)錄,需要反轉(zhuǎn)錄酶的催化,A正確;在利用PCR技術(shù)對(duì)獲取的目的基因進(jìn)行擴(kuò)增的過(guò)程中,不需要使用解旋酶,B錯(cuò)誤;過(guò)程③表示將重組表達(dá)載體導(dǎo)入大腸桿菌,需要用CaCl2溶液處理大腸桿菌,使之成為感受態(tài)細(xì)胞,C錯(cuò)誤;過(guò)程④可利用PCR等技術(shù)鑒定目的基因是否已導(dǎo)入受體細(xì)胞,而抗原—抗體雜交技術(shù)可鑒定目的基因是否成功表達(dá),D錯(cuò)誤。4.A要獲得轉(zhuǎn)基因菊花,可以選擇菊花葉片細(xì)胞作為受體細(xì)胞,但不能選擇桃蚜細(xì)胞作為受體細(xì)胞,A錯(cuò)誤;Ti質(zhì)粒上的T-DNA可以轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中,并且整合到受體細(xì)胞染色體DNA上,根據(jù)這一特點(diǎn),構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),應(yīng)該將目的基因GNA插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上,B正確;菊花外植體產(chǎn)生的酚類(lèi)化合物能吸引農(nóng)桿菌移向受體細(xì)胞,有利于目的基因成功導(dǎo)入,C正確;已知雪花蓮凝集素基因GNA的表達(dá)產(chǎn)物能有效抑制桃蚜生長(zhǎng),故應(yīng)用抗蟲(chóng)接種實(shí)驗(yàn),檢測(cè)轉(zhuǎn)基因菊花對(duì)桃蚜的抗性及抗性的程度,D正確。5.C結(jié)合圖示可知,構(gòu)建不同長(zhǎng)度的片段P1、P2、P3、P4與綠色熒光蛋白基因(G)融合的載體,與G融合的那段是一樣的,即下游引物是一樣的,但上游引物不同,A正確;該實(shí)驗(yàn)要探究不同片段的轉(zhuǎn)錄活性,應(yīng)選擇有kiss1基因且能表達(dá)的小鼠細(xì)胞作為轉(zhuǎn)化的受體細(xì)胞,B正確;若某片段轉(zhuǎn)錄,則綠色熒光蛋白基因也表達(dá),在細(xì)胞中表達(dá)出綠色熒光強(qiáng)度強(qiáng)的片段具有較高的轉(zhuǎn)錄活性,C錯(cuò)誤;在雌激素誘導(dǎo)下,細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)可以與kiss1基因啟動(dòng)子的特定區(qū)域結(jié)合,激活kiss1基因的轉(zhuǎn)錄,該啟動(dòng)子能響應(yīng)外源激素信號(hào),可在基因工程中發(fā)揮重要作用,D正確。6.BCD載體上的抗性基因作為標(biāo)記基因,有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞,但不能促進(jìn)目的基因的插入和表達(dá),A錯(cuò)誤;大腸桿菌是原核生物,其細(xì)胞中無(wú)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體,不能對(duì)胰島素原進(jìn)行加工,因此人胰島素原基因在大腸桿菌中表達(dá)的胰島素原無(wú)生物活性,C正確。7.答案(1)RNA聚合酶乳酸桿菌(2)EcoRⅠ和HindⅢ氨芐青霉素(3)W基因在乳酸桿菌中成功表達(dá)出分解纖維素的酶(4)將不同拷貝數(shù)的W基因分別導(dǎo)入乳酸桿菌體內(nèi),比較各轉(zhuǎn)基因乳酸桿菌降解纖維素的能力差異。解析(1)啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位,用于驅(qū)動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄。結(jié)合題意可知,該基因工程是將枯草芽孢桿菌的W基因?qū)肴樗釛U菌,想讓W(xué)基因在乳酸桿菌中成功表達(dá),在圖1質(zhì)粒中插入W基因的上游應(yīng)選擇乳酸桿菌的啟動(dòng)子。(2)選擇限制酶時(shí)應(yīng)當(dāng)注意:a.不能破壞目的基因;b.目的基因首尾都要有限制酶切割位點(diǎn);c.質(zhì)粒要確保至少含有一個(gè)完整的標(biāo)記基因;d.質(zhì)粒上的限制酶切割位點(diǎn)要位于啟動(dòng)子之后、終止子之前;e.目的基因和質(zhì)粒切割后形成的末端要能互補(bǔ)配對(duì)。因?yàn)橄拗泼窶feⅠ會(huì)破壞目的基因