3.2基因工程的基本操作程序课件 -2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

续表 [在应用中落实] 1．(2023·新课标卷)某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具，将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。 下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是(　　) A．质粒和目的基因都用酶3切割，用E.coli DNA连接酶连接 B．质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4 DNA连接酶连接 C．质粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4 DNA连接酶连接 D．质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E.coli DNA连接酶连接 解析：只用一种限制酶切割质粒和目的基因，会使质粒和目的基因发生自身环化或者使目的基因在质粒中反向连接，且E.coli DNA连接酶无法连接酶3切出的平末端，A不符合题意；用酶1切割目的基因，产生的是黏性末端，用酶3切割质粒，产生的是平末端，两者切割后无法相互连接，B不符合题意；质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后，可使用T4 DNA连接酶连接，使目的基因定向插到质粒中，C符合题意；酶2和酶4切割后产生的黏性末端相同，易导致目的基因和质粒自身环化或者使目的基因在质粒中反向连接，并且用酶4切割会破坏标记基因，D不符合题意。 答案：C　 (2)农杆菌转化法利用了农杆菌的什么特性？ [在应用中落实] 1．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色C基因(图1)，拟将其与质粒(图2)重组，再借助农杆菌导入菊花中。下列操作与实验目的不符的是(　　) A．用限制性内切核酸酶EcoRⅠ和DNA连接酶构建重组质粒 B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞 C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞 D．用PCR技术检测C基因是否整合到菊花染色体上 解析：目的基因(C基因)两端有EcoRⅠ酶切割位点，可用限制性内切核酸酶EcoRⅠ和DNA连接酶构建重组质粒，A正确；一般用农杆菌等作为媒介去侵染植物的愈伤组织等，将含有目的基因的质粒导入细胞，B正确；据图可知，质粒中含有潮霉素抗性基因，不含卡那霉素抗性基因，故无法用卡那霉素来筛选被转化的菊花细胞，C错误；检测C基因是否整合到菊花染色体上，常采用PCR技术，D正确。 答案：C　 解析：(1)据图示可知，酶1催化逆转录的过程，故为逆转录酶；利用PCR扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解旋为单链的条件是加热超过90℃，目的是破坏DNA分子中的氢键，使DNA解旋为单链。(2)在构建重组Ti质粒的过程中，需将目的基因插入Ti质粒的TDNA中，以使目的基因转移到受体细胞的染色体DNA上。(3)检验目的基因是否整合到青蒿基因组中，可用DNA分子杂交法，即将fps基因、fps基因的mRNA做成分子探针与青蒿基因组DNA杂交。由于青蒿素产量增高，故与野生型相比，该探针与转基因青蒿DNA形成的杂交带的量较多。(4)判断该课题组的研究目的是否达到，必须检测转基因青蒿植株中的青蒿素产量，若产量增高，则说明达到了目的。 答案：(1)逆转录酶　氢　(2)TDNA　(3)fps基因、fps基因的mRNA　较多　(4)青蒿素产量 [例1]　下列关于DNA片段的电泳鉴定原理的说法，正确的是(　　) A．在一定的pH条件下DNA分子可带上正电荷或负电荷 B．带电DNA分子在电场的作用下会向着与它所带电荷相同的电极移动 C．DNA分子在凝胶中的迁移速率与DNA分子大小、构象等有关，与凝胶等无关 D．凝胶中的DNA分子直接可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测 [解析]　在一定的pH条件下DNA分子可带上正电荷或负电荷，从而能在电泳的条件下发生定向移动，A正确；带电DNA分子在电场的作用下会向着与它所带电荷相反的电极移动，B错误；DNA分子在凝胶中的迁移速率除了与DNA分子大小、构象等有关外，还与凝胶的浓度有关，C错误；凝胶中的DNA分子需要经过染色，才能在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来，D错误。 [答案]　A 4．(2021·河北高考)采矿污染和不当使用化肥导致重金属镉(Cd)在土壤中过量积累。利用植物修复技术将土壤中的Cd富集到植物体内，进行后续处理(例如，收集植物组织器官异地妥善储存)，可降低土壤中Cd的含量。为提高植物对Cd污染土壤的修复能力，研究者将酵母液泡Cd转运蛋白(YCF1)基因导入受试植物，并检测了相关指标。回答下列问题： (1)为获取YCF1基因，将酵母细胞的全部DNA提取、切割后与载体连接，导入受体菌的群体中储存，这个群体称为______________。 (2)将DNA序列插入Ti质粒构建重组载体时，所需要的两种酶是________________________。构建的重组基因表达载体中必须含有标记基因，其作用是_____