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 生物技术与工程教师用书word(人教版)

2026-04-23
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资源信息

学段 高中
学科 生物学
教材版本 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程
年级 高二
章节 第2节 基因工程的基本操作程序
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 DOCX
文件大小 2.24 MB
发布时间 2026-04-23
更新时间 2026-04-23
作者 山东育博苑文化传媒有限公司
品牌系列 精讲精练·高中同步
审核时间 2026-01-04
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/55764730.html
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来源 学科网

摘要:

本讲义聚焦基因工程核心操作,系统阐述目的基因导入植物(农杆菌转化法等)、动物(显微注射法)、微生物(Ca²⁺处理法)细胞的方法,衔接目的基因的分子水平(PCR、DNA分子杂交等)与个体水平检测,延伸至PCR扩增及电泳鉴定技术,构建从理论操作到实验验证的完整学习支架。 资料以科学思维与探究实践为核心设计,通过表格对比不同受体细胞导入方法的差异,结合探究问题(如农杆菌T-DNA作用机制)引导逻辑分析,PCR实验步骤及注意事项(如灭菌处理、酶活性保护)强化实践能力。课中助力教师系统授课,课后通过判断题、例题及实验分析题帮助学生查漏补缺,提升知识应用与实验操作素养。

内容正文:

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 学习目标 1.阐明将目的基因导入受体细胞的方法 科学思维 2.阐明目的基因的检测与鉴定的方法 科学思维 3.利用聚合酶链式反应(PCR)扩增DNA片段并完成电泳鉴定 科学探究 一、将目的基因导入受体细胞 1.目的基因导入植物细胞 (1)花粉管通道法 (2)农杆菌转化法 2.目的基因导入动物细胞 3.目的基因导入微生物细胞 常用原核生物,使用最广泛的是大肠杆菌 二、目的基因的检测与鉴定 三、DNA片段的扩增及电泳鉴定 1.实验原理 (1)DNA片段的扩增 PCR利用了DNA的热变性原理,通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。 (2)琼脂糖凝胶电泳 ①带电粒子:DNA分子具有可解离的基团,在一定的pH下,这些基团可以带上正电荷或负电荷。 ②迁移动力与方向:在电场的作用下,带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动,这个过程就是电泳。 ③迁移速率:在凝胶中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。 ④检测: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。 2.实验步骤 (1)DNA片段的扩增 (2)DNA片段的电泳鉴定 常用“荧光RT­PCR技术”进行检测甲流病毒感染,方法是取检测者的mRNA逆转录出cDNA,并大量扩增,同时用荧光标记的甲流病毒核酸探针来检测PCR产物中是否含有甲流病毒的cDNA。结合所学知识判断: (1)培育转基因动物时,常选择受精卵作为受体细胞,利用显微注射法将目的基因直接注入受精卵中(√) (2)将目的基因导入原核细胞时,通常用大肠杆菌作为受体细胞,并需要用Ca2+处理大肠杆菌,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的状态(√) (3)常使用PCR等技术,从分子水平上检测棉花的染色体DNA上是否插入了Bt基因或Bt基因是否转录出mRNA(√) (4)利用PCR扩增DNA片段时,在第一轮循环的变性之前,通常要用94 ℃的高温处理反应液5 min进行预变性(√) (5)PCR中离心的目的是让反应组分在离心管中分层分布(×) 探究点一 将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定 下面为利用农杆菌转化法制备转基因植物的过程图,探究下列问题: (1)重组Ti质粒的构建需要哪些酶的作用? 提示 限制酶、DNA连接酶。 (2)在用土壤农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞的过程中,一定要将目的基因插入到Ti质粒的T­DNA上的原因是什么? 提示 原因是农杆菌中的Ti质粒上的T­DNA(可转移的DNA)可转移至被侵染的细胞,并且整合到该细胞的染色体DNA上。 (3)将基因表达载体导入农杆菌细胞时,应怎样处理农杆菌细胞? 提示 基因表达载体(重组质粒)导入农杆菌细胞时,要用Ca2+处理农杆菌细胞,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,利于重组质粒的导入。 (4)用什么方法检测目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上? 提示 PCR技术和DNA分子杂交技术。 (5)用什么方法检测目的基因是否发挥作用? 提示 用PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA;用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否翻译出相应蛋白质。 如果目的基因是抗虫基因,在个体水平上怎么检测?如果目的基因是耐盐基因呢? 提示 如果目的基因是抗虫基因,则要进行抗虫接种实验;如果目的基因是耐盐基因,则要用一定浓度的盐水浇灌。 1.将目的基因导入不同细胞的方法 项目 植物细胞 动物细胞 微生物细胞 常用方法 农杆菌转化法 显微注射法 Ca2+处理法 受体细胞 体细胞 受精卵 原核细胞 转化 过程 目的基因插入Ti质粒的T­DNA上→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA中→表达 目的基因表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物 用Ca2+处理细胞→处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态→重组的基因表达载体导入细胞中 2.目的基因的检测与鉴定 1.(2025·陕西西安期中)目的基因导入受体细胞后,需要检测目的基因是否可以稳定维持和表达其遗传特性。下列关于目的基因的检测和鉴定的叙述,错误的是(  ) A.抗虫、抗病特性鉴定可用于确定转基因生物是否具备相关性状 B.采用PCR技术检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因 C.目的基因是否转录和翻译的检测方法是DNA分子杂交技术 D.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 解析 抗虫、抗病特性鉴定属于个体生物学水平的鉴定,可用于确定转基因生物在个体水平上是否具备相关性状,A正确;检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否成功转录,均可使用PCR技术,B正确;目的基因是否转录出了mRNA的检测方法是分子杂交技术,检测目的基因是否翻译成蛋白质,应该用相应的抗体进行抗原—抗体杂交,C错误; 检测目的基因是否翻译成蛋白质,可从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原—抗体杂交,若有杂交带出现,表明目的基因已表达出相应的蛋白质产品,D正确。 答案 C 2.(多选)土壤农杆菌侵染植物细胞时,Ti质粒上的T­DNA片段转入植物的基因组。利用农杆菌以Ti质粒作为载体进行转基因,下列相关叙述不正确的是(  ) A.目的基因应插入T­DNA片段外,以防止破坏T­DNA B.用Ca2+处理农杆菌,以利于其侵染植物细胞 C.Ti质粒是一种环状DNA分子,属于细菌的拟核DNA D.T­DNA片段有利于介导外源DNA整合到植物的染色体 解析 在农杆菌转化法中,需要将目的基因插入到T­DNA片段上,A错误;农杆菌转化法中应直接利用土壤农杆菌感染植物细胞,B错误;Ti质粒是一种环状DNA分子,是存在于细菌拟核DNA之外的DNA,C错误;T­DNA片段有利于介导外源DNA整合到植物的染色体DNA上,D正确。 答案 ABC 探究点二 DNA片段的扩增及电泳鉴定 利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增,扩增获得的DNA片段需要进行分离、鉴定和纯化。自从琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶被引入核酸研究以来,按相对分子质量大小分离DNA的凝胶电泳技术已经发展成为一种分析鉴定DNA分子的重要实验手段。探究下列问题: (1)PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行严格灭菌,为什么? 提示 避免污染使外源性DNA大量扩增,造成假阳性反应。 (2)将装有反应液的微量离心管放入PCR仪中进行反应,程序应该怎样设定? 提示 变性(94 ℃)→复性(50 ℃左右)→延伸(72 ℃左右)循环。 (3)判断是否成功扩增出DNA片段的依据是什么?如果没有成功应该从哪些方面分析? 提示 一次成功的DNA片段扩增应该产生与预期大小一致的DNA片段。若出现与预期不一致的结果,可尝试从以下几个方面进行分析:模板DNA的制备、引物的质量与特异性、酶的质量以及PCR循环的条件。 (4)如果没有出现扩增条带,可能的原因有哪些? 提示 模板DNA含有蛋白耐高温的DNA聚合酶的抑制剂(如蛋白酶K、苯酚、EDTA);耐高温的DNA聚合酶失活;引物出现质量问题,浓度不合适;Mg2+浓度过低;变性温度低,变性时间短;目的序列变异等。 实验注意事项 1.微量移液器不能超量程使用。使用一次性屏蔽式吸液枪头有助于防止吸取的液体流入微量移液器,从而减少实验过程中的交叉污染。 2.为避免外源DNA等因素的污染,PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理。 3.为保证加入反应体系中的各试剂体积的准确性,要按照加入体积的大小,由大到小依次加入各试剂,即最先加入无菌水。为保护酶的活性,一般最后加入耐高温的DNA聚合酶。 4.在向微量离心管中添加反应组分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头都必须更换。 3.下列关于PCR操作过程的叙述,错误的是(  ) A.PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌 B.PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份,并在-20 ℃储存 C.PCR所用的缓冲液和酶从冰箱拿出之后,迅速融化 D.在微量离心管中添加反应组分时,每吸取一种试剂后,移液器上的枪头都必须更换 解析 在冰箱中放置的缓冲液和酶,取出后应放在冰块上缓慢融化,而不能迅速融化。 答案 C 4.(2024·吉林卷)关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验,下列叙述正确的是(  ) A.琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小 B.凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置 C.在同一电场作用下,DNA片段越长,向负极迁移速率越快 D.琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来 解析 应根据待分离DNA片段的大小,用电泳缓冲液配制琼脂糖溶液,一般配制质量体积比为0.8%~1.2%的琼脂糖溶液,A正确;凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示电泳的进度,而不是指示DNA分子的具体位置,B错误;在凝胶中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,在同一电场作用下,DNA片段(带负电)越长,DNA向正极迁移的速率越慢,C错误;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,D错误。 答案 A [构建课堂要点] [检测学习效果] 1.(2024·石嘴山期末)利用农杆菌转化法将目的基因转入受体细胞后,目的基因插入的位置是(  ) A.Ti质粒上     B.受体细胞染色体DNA上 C.T­DNA上 D.农杆菌的拟核 解析 植物基因工程中,可以用土壤农杆菌作为转移目的基因表达载体的工具,土壤农杆菌细胞内含有Ti质粒。农杆菌中的Ti质粒上的T­DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点,如果将目的基因插入到Ti质粒的T­DNA上,通过农杆菌的转化作用,就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上,故选B。 答案 B 2.目前将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法是(  ) A.显微注射法 B.农杆菌转化法 C.Ca2+处理 D.花粉管通道法 解析 显微注射法是迄今为止转基因动物中采用最多、最有效的一种将目的基因导入动物细胞的方法。 答案 A 3.利用苏云金杆菌的抗虫基因培育出的抗虫棉是否成功,需要检测(  ) A.是否能分离到目的基因 B.是否有抗虫的性状出现 C.是否有抗生素产生 D.目的基因是否得到表达 解析 能否分离出目的基因为基因导入是否成功的检测指标,A不符合题意;抗虫棉培育成功的标志是目的基因成功表达,且表现出抗虫性状,B符合题意,D不符合题意;抗虫棉是否表现抗虫性状与抗生素产生与否无关,C不符合题意。 答案 B 4.(多选)利用PCR将某小段含目的基因的DNA分子扩增循环n次,则下列说法错误的是(  ) A.需要已知目的基因的全部序列以便设计引物 B.共需2n-2个引物参与子代DNA分子的合成 C.应向反应体系中加入解旋酶、DNA聚合酶、缓冲液等 D.理论上第4轮循环产物中含两种引物的DNA片段占7/8 解析 只需要已知目的基因两端的序列便可设计引物,A错误;扩增循环n次,需一种引物的数量为2n-1,常规PCR共需两种引物的数量为2×(2n-1)=2n+1-2,B错误;不需向PCR的反应体系中加入解旋酶,C错误;理论上第4轮循环产物中含两种引物的DNA片段占(24-2)/16=7/8,D正确。 答案 ABC 5.(2025·中原名校联考)农杆菌转化法是植物基因工程的常用方法,如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________上的特点,因此只要将目的基因插入________(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可采用农杆菌转化法之外,还可采用________等。 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到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,并将其插入到植物细胞的染色体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可采用农杆菌转化法,还可采用花粉管通道法等。 答案 (1)单子叶植物 染色体DNA Ti质粒的T­DNA (2)花粉管通道法 [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 $

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