课时梯级训练(14) 将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版2019 不定项）

课时梯级训练(14)　将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 一、选择题 1．我国科学家独创的花粉管通道法，可以使目的基因借助花粉管通道进入受体细胞，是一种十分简便经济的方法，对此认识正确的是(　　) A．不必构建表达载体就可以直接导入 B．此方法可用于转基因动物 C．受体细胞只能是植物的卵细胞 D．有时可以取代农杆菌转化法 D　解析：要让目的基因进入受体细胞后能稳定存在并得到复制和表达，不管采用什么导入方法，都需要构建表达载体才能实现，A错误；花粉管通道法只适用于转基因植物的培育，B错误；采用花粉管通道法时，植物受体细胞一般是植物体细胞或受精卵，通常不选用卵细胞，C错误。 2．下列关于目的基因导入受体细胞的描述，正确的是(　　) A．可以通过显微注射法直接将目的基因导入动物的受精卵中 B．通过基因工程大量获得胰岛素时，受体细胞选择大肠杆菌比酵母菌更有优势 C．可以用PEG处理大肠杆菌将目的基因导入其细胞内 D．可以使用病毒将目的基因导入受体细胞 D　解析：目的基因导入受体细胞前必须进行基因表达载体的构建，不能直接将目的基因导入动物的受精卵中，A错误；酵母菌细胞中有多种细胞器，作为受体细胞生产胰岛素(分泌蛋白)比大肠杆菌更有优势，B错误；大肠杆菌作为受体细胞时，应使用Ca2＋进行处理，C错误；可以利用部分病毒能够将自身DNA整合到宿主细胞染色体上的特点构建基因表达载体，并通过病毒的侵染将目的基因导入相关受体细胞，D正确。 3．目的基因导入受体细胞后，需要检测目的基因是否可以维持稳定和表达其遗传特性。下列关于目的基因的检测和鉴定的叙述，正确的是(　　) A．目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是能否转录出mRNA B．可采用PCR检测目的基因是否转录和翻译 C．可从转基因生物中提取蛋白质来检测目的基因是否翻译成相应蛋白质 D．抗虫、抗病检验用于确定转基因生物是否具备相关性状，属于分子水平的检测 C　解析：目的基因导入受体细胞后，首先要检测转基因生物(染色体)DNA上是否插入了目的基因，这是目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键，A错误；PCR可用于检测目的基因是否转录，检测目的基因是否翻译用抗原—抗体杂交技术，B错误；抗虫、抗病检验用于确定转基因生物是否具备相关性状，属于个体生物学水平的鉴定，D错误。 4．在基因工程操作中，科研人员利用识别两种不同序列的限制酶(R1和R2)处理基因表达载体，进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测，结果如下图所示。以下相关叙述错误的是(　　) A．该载体最可能为环状DNA分子 B．两种限制酶在载体上各有一个酶切位点 C．限制酶R1与R2的酶切位点最短相距约200 bp D．限制酶切割时会导致作用位点的氢键和肽键断裂 D　解析：当仅用一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度约为800 bp的DNA片段，因此该载体最可能为环状DNA分子，A正确；两种限制酶同时切割时则产生两种长度约为200 bp、600 bp的DNA片段，所以两种限制酶在载体上各有一个酶切位点，B正确；两种限制酶同时切割时产生长度约为600 bp和200 bp的两种DNA片段，所以两种限制酶的酶切位点最短相距约200 bp，C正确；限制酶切割DNA分子，破坏的是作用位点的磷酸二酯键，D错误。 二、非选择题 5．农杆菌转化法是植物基因工程的常用方法，下图为这种方法的示意图，回答下列问题： (1)一般情况下农杆菌不能侵染的植物是____________，利用农杆菌在自然条件下侵染植物的特点，能将目的基因导入植物细胞。具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T­DNA，它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞的____________上的特点，因此只要将目的基因插入________________(填部位)上即可。 (2)植物基因工程中，将目的基因导入受体细胞除采用农杆菌转化法之外，还可采用__________________等。 答案：(1)单子叶植物　染色体DNA　Ti质粒的T­DNA (2)花粉管通道法 解析：(1)一般情况下，农杆菌不能侵染单子叶植物，但其可侵染双子叶植物和裸子植物。农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T­DNA转移至被侵染的细胞，并将其整合到该细胞的染色体DNA上。根据农杆菌的这种特点，如果将目的基因插入Ti质粒的T­DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入植物细胞的染色体DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。(2)植物基因工程中，将目的基因导入受体细胞除了采用农杆菌转化法，还可采用花粉管通道法等。 一、选择题 1．抗菌肽对治疗癌症有一定作用，下图表示抗菌肽合成过程。下列相关说法不正确的是(　　) A．用PCR克隆目的基因不需要解旋酶 B．基因表达载体包含启动子和终止子 C．用显微注射法导入基因表达载体 D．分离纯化的目的是获得较纯净的抗菌肽 C　解析：用PCR克隆目的基因时，利用高温变性解旋，不需要解旋酶，A正确；基因表达载体一般由目的基因、标记基因、启动子和终止子等组成，B正确；将基因表达载体导入酵母菌细胞时，应用Ca2＋处理法，C错误；分离纯化的目的是获得较纯净的抗菌肽，D正确。 2．某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下图所示。下列有关叙述错误的是(　　) A．步骤①所代表的过程是逆转录 B．步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌 C．检验Q蛋白是否生成，可用禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体杂交 D．可以在培养基中直接培养禽流感病毒 D　解析：分析题图可知，步骤①是以RNA为模板合成DNA的逆转录过程，A正确；步骤③为把目的基因导入受体细胞，可用CaCl2处理大肠杆菌，B正确；检验Q蛋白的合成，可以采用抗原—抗体杂交的方法检测，C正确；禽流感病毒不具有细胞结构，必须寄生在活细胞内才能生活，不能用培养基直接培养，D错误。 3．(2024·潍坊高二检测)如图是培育抗除草剂玉米的技术路线图，含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达，其产物能催化无色物质K呈现蓝色。转化过程中愈伤组织表面常残留农杆菌，会导致未转化的愈伤组织可能在含除草剂的培养基中生长。下列相关叙述错误的是(　　) A．过程①只需用两种限制酶，就可防止酶切产物自身环化 B．过程②用Ca2＋处理可提高转化成功率 C．过程③应在培养基中加入除草剂和物质K D．筛选得到的A是有农杆菌附着的转化愈伤组织 A　解析：过程①要用两种特定的限制酶，切割出两个不同的黏性末端序列，从而防止酶切产物自身环化，A错误；农杆菌属于原核生物，所以过程②用Ca2＋处理，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，可提高转化成功率，B正确；根据题意可知，报告基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色，而愈伤组织表面残留的农杆菌会导致未转化的愈伤组织能在含除草剂的培养基中生长，因此过程③应在培养基中加入除草剂和物质K，C正确；筛选得到的A是有农杆菌附着的转化愈伤组织，D正确。 4．(不定项)用PCR方法检测转基因植株是否成功导入目的基因时，得到以下电泳图谱，其中1号为DNA标准样液(Marker)，10号为蒸馏水。PCR时加入的模板DNA如下图所示。下列相关分析不合理的是(　　) A．PCR产物的分子大小在250至500 bp之间 B．3号样品为不含目的基因的载体DNA C．9号样品对应植株是所需的转基因植株 D．10号的电泳结果能确定反应体系等对实验结果没有干扰 BC　解析：PCR过程中，可以通过设计特定的引物来扩增特定的DNA片段。4～9号是转基因植株，理论上应包含目的基因，结合2号野生型和10号蒸馏水组的结果，推测包含目的基因的片段大小应为250～500 bp，A合理；3号PCR结果包含250～500 bp片段，应包含目的基因，B不合理；9号PCR结果不包含250～500 bp片段，所以不是所需转基因植株，C不合理；10号放入蒸馏水，可排除反应体系等对结果的干扰，由题图可知，10号的电泳结果能确定反应体系等对实验结果没有干扰，D合理。 二、非选择题 5．甘蓝型油菜中，抑制PEP基因的表达可提高油菜籽的含油量。通过基因工程将PEP基因反向连接在启动子后，构建转反义PEP基因油菜是提高油菜籽含油量的常用技术路径。请回答下列问题： (1)为将PEP基因反向连接在启动子后，构建反义PEP基因，需要将限制酶酶切位点设计在引物上，PEP基因的上游引物和下游引物中应分别引入________________酶切位点。 (2)用激光照射油菜愈伤组织时，可在细胞膜上打出一个穿孔，反义PEP基因表达载体由此小孔进入油菜细胞，几秒钟后小孔封闭，该过程体现了细胞膜具有______________。目的基因表达载体进入细胞后，Ti质粒上的____________区段可转移到油菜细胞的基因组中。 (3)筛选时，需在油菜愈伤组织培养基中加入__________进行初步选择。在激光照射下，存活的细胞一般会发出____________。为检测反义PEP基因是否整合到染色体上，研究者通常检测细胞中是否存在NeoR基因，而不检测PEP基因。不直接检测PEP基因的原因是______________________________________。 (4)已知PEP基因的转录模板链为A链，则反义PEP基因的转录模板链为__________。转反义PEP基因油菜中PEP基因的表达受阻，原因是_______________________________。 答案：(1)Sca Ⅰ 、BamH Ⅰ (2)流动性　T­DNA (3)新霉素　绿色荧光　油菜细胞的基因组中本身有PEP基因 (4)B链　以B链为模板转录出的RNA与以A链为模板转录出的RNA配对形成双链，抑制了PEP基因的翻译过程 解析：(1)将PEP基因反向连接在启动子后，构建反义PEP基因。根据题图中启动子及终止子的位置以及质粒上的限制酶种类分析，若要构成反义PEP基因表达载体，需要将限制酶酶切位点设计在引物上，PEP基因的上游引物和下游引物中应分别引入Sca Ⅰ 、BamH Ⅰ 酶切位点。(2)用激光照射油菜愈伤组织时，可在细胞膜上打出一个穿孔，反义PEP基因表达载体由此小孔进入油菜细胞，几秒钟后小孔封闭，该过程依赖细胞膜的流动性来实现。目的基因表达载体进入细胞后，Ti质粒上的T­DNA区段可转移到油菜细胞的基因组中，进而实现目的基因的转移。(3)筛选时，需在油菜愈伤组织培养基中加入新霉素进行初步选择，能存活下来的是导入了目的基因的细胞。在激光照射下，存活的细胞一般会发出绿色荧光，因为目的基因与新霉素抗性基因以及绿色荧光蛋白基因同时进行了转移，从而能检测目的基因是否成功导入。检测反义PEP基因是否整合到染色体上，研究者通常检测细胞中是否存在NeoR基因，而不检测PEP基因。不直接检测PEP基因的原因是油菜细胞的基因组中本身有PEP基因，而没有NeoR基因，则NeoR基因的存在能说明目的基因成功导入了。(4)已知PEP基因的转录模板链为A链，由于目的基因进行了反接，则反义PEP基因的转录模板链为B链。因为以B链为模板转录出的RNA与以A链为模板转录出的RNA配对形成双链，抑制了PEP基因的翻译过程，进而使转反义PEP基因油菜中PEP基因的表达受阻，无法表达，从而实现了油菜籽中含油量的提高。 学科网（北京）股份有限公司 $$