第3章 第2节 第2课时 将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定-【精讲精练】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程知能达标训练（人教版）

[基础达标练] 1．下列关于基因工程的叙述，正确的是(　　) A．获得目的基因需用限制性内切核酸酶和DNA连接酶 B．DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来 C．可通过农杆菌转化法实现目的基因导入受体细胞 D．载体上的标记基因有利于载体与外源基因连接以及筛选转化细胞 解析　获得目的基因只需用限制性内切核酸酶，构建重组质粒需用限制性内切核酸酶和DNA连接酶；DNA连接酶的作用是将两个相同的末端通过磷酸二酯键连接起来；载体上的标记基因有利于筛选含重组DNA的细胞。 答案　C 2．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 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，通常不选卵细胞，C错误。 答案　D 3．下列关于DNA片段的扩增及电泳鉴定实验的叙述，错误的是(　　) A．PCR过程需要Taq DNA聚合酶 B．PCR过程通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合 C．PCR扩增区域由两种引物来决定 D．电泳时，DNA的迁移速率与凝胶的浓度有关，与DNA分子的大小无关 解析　PCR反应需要高温使DNA变性解旋，所以复制过程中要用耐高温的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶)，A正确；PCR过程中DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从引物的3′端延伸DNA链，因此DNA复制需要引物，由于DNA的两条模板链反向平行，所以复制时需要两种引物，且PCR扩增区域由这两种引物来决定，C正确；电泳时，DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，D错误。 答案　D 4．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 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导入和目的基因的转录过程。 答案　D 5．如图表示转基因动、植物的培育过程。下列有关叙述错误的是(　　) A．受体细胞A只能是绵羊的体细胞 B．②过程中需要进行胚胎移植操作 C．可采用花粉管通道法将目的基因导入受体细胞B D．③过程中一般需要生长素和细胞分裂素 解析　培育转基因动物时，受体细胞A一般是该种动物的受精卵，A错误。 答案　A 6．(2025·聊城期末)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示，有关叙述正确的是(　　) A．过程①需使用反转录酶 B．过程②利用PCR扩增CarE基因需使用解旋酶和耐高温的DNA聚合酶 C．过程③可用NaCl溶液处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞 D．过程④可利用抗原—抗体杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞 解析　过程①表示反转录，需要反转录酶的催化，A正确；过程②表示目的基因的获取，在利用PCR技术对获取的目的基因进行扩增的过程中，不需要使用解旋酶，解旋是通过高温解链实现的，B错误；过程③表示将目的基因导入受体细胞，若受体细胞为大肠杆菌细胞，则需要用CaCl2溶液处理，使之成为感受态细胞，C错误；过程④可利用PCR技术，鉴定目的基因是否已导入受体细胞，D错误。 答案　A 7．如图为转基因抗虫烟草的培育流程，下列叙述正确的是(　　) A．培育过程①需要使用纤维素酶和果胶酶 B．培育过程②将重组Ti质粒导入烟草细胞前需要使用CaCO3处理农杆菌 C．培育过程③④仅通过调节植物激素可诱导愈伤组织再生出新植株 D．可通过观察害虫吞食转基因烟草后的存活情况进行个体水平检测 解析　过程①表示基因表达载体的构建过程，即形成重组Ti质粒的过程，需要使用限制酶和DNA连接酶，不需要纤维素酶和果胶酶，A错误；过程②是将目的基因导入受体细胞的过程，在将重组Ti质粒导入烟草细胞前需要先使用CaCl2处理农杆菌，B错误；过程③④为再分化形成植株的过程，该过程中需要通过调节营养物质和植物激素的配比，从而实现由愈伤组织诱导出芽和根的顶端分生组织的目的，并由此再生出新植株，C错误；可通过进行个体水平的检测判断转基因抗虫烟草是否培育成功，即让害虫吞食转基因烟草，观察害虫的存活情况进行判断，D正确。 答案　D 8．(2025·济宁高二模拟)DNA琼脂糖凝胶电泳是指利用在溶液中带负电荷的DNA分子在电场中向正极移动的原理，分离、纯化或分析PCR扩增后的待检DNA片段的生物化学技术。下列说法错误的是(　　) A．DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关 B．凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，用于分离后DNA片段的检测 C．拟回收的DNA，可将相关区带剪切后用体积分数95%的冷酒精溶解DNA片段 D．如果阳性对照中模板核酸与样品交叉污染，可能使新型冠状病毒核酸检测出现假阳性 解析　凝胶的浓度越大，DNA分子越大，DNA分子的迁移速率越慢，DNA构象也影响迁移速率，A正确；凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来，B正确；DNA不溶于95%的冷酒精，C错误；阳性对照中模板核酸混入样品，经PCR扩增后可能使本不含新型冠状病毒的样品核酸检测出现假阳性，D正确。 答案　C [素能提升练] 9．(多选)农杆菌Ti质粒上的T­DNA可以转移并随机插入被侵染植物的染色体DNA中。研究者将图示中被侵染植物的DNA片段连接成环，并以此环为模板进行PCR，扩增出T­DNA插入位置两侧的未知序列，以此可确定T­DNA插入的具体位置。下列说法正确的是(　　) 注：子链从引物的3′端开始延伸。 A．PCR扩增利用的是DNA热变性的原理 B．进行PCR扩增需要耐高温的DNA聚合酶 C．利用图中的引物②、③组合可扩增出两侧的未知序列 D．通过与受体细胞的基因组序列比对，可确定T­DNA的插入位置 解析　PCR是体外扩增DNA的一种方式，扩增利用的是DNA热变性的原理，A正确；PCR技术需要在高温条件下进行变性，故进行PCR扩增需要耐高温的DNA聚合酶，B正确；由于DNA的两条链反向平行，且子链从引物的3′端开始延伸，故利用图中的引物①、④组合可扩增出两侧的未知序列，C错误；通过与受体细胞的基因组序列比对，可确定T­DNA的插入位置，D正确。 答案　ABD 10．(多选)植株在干旱、低温等逆境中，脱水素(具有一定抗干旱胁迫和耐冷冻能力的蛋白质)被诱导表达，脱水素基因编码区共含678个碱基对。科学家利用如图所示PBI 121质粒，以及XbaⅠ和SacⅠ两种限制酶，运用农杆菌转化法，将脱水素基因导入草莓试管苗叶片细胞，再经植物组织培养获得脱水素基因过量表达的转基因草莓植株。 下列相关叙述，正确的是(　　) A．重组质粒利用SacⅠ和Hind Ⅲ切割后能得到1 500 bp片段，则表明目的基因正确插入质粒 B．植物组织培养过程中，培养基需添加卡那霉素和新霉素以便筛选转基因植株 C．可以利用PCR技术鉴定目的基因是否整合到草莓染色体的DNA上 D．转基因草莓植株批量生产前需进行抗干旱、耐冷冻实验 解析　由于重组质粒上移除1 900 bp而补充了脱水素基因的678个碱基对，加上未移除的822 bp，所以用SacⅠ和Hind Ⅲ切割重组质粒后，可得到822＋678＝1 500 bp的新片段，据此可确定目的基因正确插入了质粒，A正确；卡那霉素抗性基因不在T­DNA片段上，不会进入植物细胞，无论植物细胞中是否转入目的基因，都无法在含卡那霉素的培养基中生存，B错误；PCR技术是进行DNA扩增的技术，需要一段引物来进行扩增，依照脱水素基因的核酸序列设计一段引物，若能进行扩增，说明转入目的基因成功，C正确；植株批量生产前，需要在个体水平上进行抗干旱、耐冷冻实验，以确保转基因植物中的脱水素基因表达出了蛋白质并发挥了作用，使植物表现为抗干旱、耐冷冻，D正确。 答案　ACD 11．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)A→B利用的技术称为________，其中②过程需要热稳定的________酶才能完成。 (2)图中将目的基因导入棉花细胞需要经过③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。 (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________。 解析　PCR技术需要用到热稳定的DNA聚合酶。图中③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感染能力。欲确定抗虫基因在体内是否表达，在个体水平上应做抗虫接种实验。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。 答案　(1)PCR　DNA聚合　(2)基因表达载体(重组DNA)　(3)农杆菌转化　不适宜　(4)抗虫接种　3/4 12．某课题组用生物技术制备转基因小鼠的过程，如图所示。回答下列问题： (1)通常把目的基因转入雄原核而不是雌原核，从两者形态差异上分析，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (2)把桑葚胚植入假孕母鼠子宫前，需要对胚胎进行性别鉴定，目前最有效的方法是SRY­PCR法。操作的基本程序是先从被测胚胎中取出几个细胞，提取DNA，然后用位于Y染色体的性别决定基因，即SRY基因的一段碱基设计________，以胚胎细胞中的DNA作为模板，进行PCR扩增，最后用SRY特异性探针检测扩增产物。出现阳性反应者，胚胎为________；出现阴性反应者，胚胎为_______________________________________________。 (3)若目的基因的表达产物是某种特定的蛋白质，检测目的基因在子代转基因小鼠中是否成功表达，常用的分子检测方法是________________________，检测的基本思路是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析　(1)通常来自精子的雄原核较大，更容易容纳外源DNA，因此外源基因能够容易整合到精子的染色体上，这是提高转化率的关键。(2)目前，对胚胎的性别进行鉴定的最有效最准确的方法是SRY­PCR法，操作的基本程序是从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞，提取DNA，然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基设计引物，在耐高温的DNA聚合酶催化作用下，以胚胎细胞中的DNA作为模板，进行PCR扩增，再用SRY特异性探针检测扩增产物，与SRY特异性探针出现阳性反应者，说明其含有Y染色体，胚胎为雄性；出现阴性反应者，说明其不含Y染色体，胚胎为雌性。(3)检测目的基因在子代转基因小鼠中是否成功表达，常用的分子检测方法是抗原—抗体杂交技术，基本步骤：从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体(对抗体进行同位素标记)进行抗原—抗体杂交，如果出现杂交带，表明目的基因已表达出蛋白质。 答案　(1)雄原核较大，更容易容纳外源DNA　(2)引物　雄性小鼠　雌性小鼠　(3)抗原—抗体杂交技术　从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体(对抗体进行同位素标记)进行抗原—抗体杂交，如果出现杂交带，表明目的基因已经成功表达 学科网（北京）股份有限公司 $