第3章 第2节 第2课时 将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定-【成才之路·学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步新课程学习指导(人教版)

113 第2课时将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定 课标要求 学科核心素养 1.生命观念：运用结构与功能观等观念，理解PCR技术 阐明基因工程的基本操作程序主要 的过程、原理、条件等内容。 包括目的基因的获取、基因表达载体的 2.科学思维：运用文字与图示的方式，说明基因工程的 构建、将目的基因导入受体细胞和目的 基本操作程序。 基因及其表达产物的检测与鉴定等 3.科学探究：基于DNA片段的扩增及电泳鉴定，尝试进 步骤。 行PCR的基本操作并用电泳鉴定PCR的产物。 必备知识自主梳理 一将目的基因导入受体细胞 1.转化 指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内 和 的过程。 2.将目的基因导入受体细胞的方法 (1)目的基因导入植物细胞 ①花粉管通道法 a.用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入 中。 b.在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助 进入 ②农杆菌转化法 a.农杆菌的特点：农杆菌能在自然条件下侵染 植物和 植物；农杆菌的T质 粒上的 (可转移的DNA)能够整合到所侵染细胞的 上。 b.转化方法：将目的基因插入农杆菌 中，让农杆菌侵染植物细胞。 (2)目的基因导入动物细胞 ①常用方法： 法。 ②常用受体细胞： (3)目的基因导入微生物细胞 ①方法：用 处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然 后再将重组的基因表达载体导入其中。 ②常用受体细胞：原核生物（应用最广泛的是大肠杆菌）。 今目的基因的检测与鉴定 1.目的基因的检测与鉴定（第四步） (1)分子水平的检测 ①通过 等技术检测受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因 是否转录出了mRNA。 ②从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行 杂交，检测目的基因是否翻 译成蛋白质等。 (2)个体生物学水平的鉴定：如饲喂法。 114 》微思考 1.确定B基因是否赋予了棉花抗虫特性以及抗性的程度，要从个体生物学水平进行鉴定，具体怎 样操作？ 2.如果将某种抗性基因导人受体细胞后，仅一条染色体含抗性基因，该基因的传递遵循孟德尔分离 定律。判断依据是什么？ 2.基因工程的基本操作程序 获取质粒、噬菌体 用 切别载体和含有 将含有目的基 目的基 等载体，筛选和获→目的基因的DNA片段，然→因的 因是否稳定维持和 取 后用 连接，构 导入受体细胞 表达其遗传特性 建 自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 原理，通过调节 来控制DNA双链的 (2)琼脂糖凝胶电泳 ①带电粒子：DNA分子具有 的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上 或 ②迁移动力与方向：在 的作用下，带电分子会向着与它所带电荷 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 、DNA分子的 和 等有关。 ④检测：凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的 灯下被检测出来。 2.实验步骤 (1)DNA片段的扩增 加液用 按照一定的配方或PCR试剂盒的说明书，在 中依次加入各组分 离心盖严离心管的盖子，放入里，高心约10s 反应设置好PCR仪的循环程序，将装有的微量离心管放入PCR仪中进行反应 115 (2)琼脂糖凝胶电泳 用电泳缓冲液配制一定浓度的 融化 溶液→沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化→稍冷却后， 加入适量的 混匀 凝胶 倒模 将温热的琼脂糖溶液迅速倒入模具→插入合适大小的梳子，以形成 凝固 待凝胶溶液完全疑固后，小心拔出梳子→取出凝胶放入电泳槽内 加液 安 液加入电泳槽中，电泳瑗冲液没过凝胶！mm为宜 进行 加样 将扩增得到的PC产物与凝胶载样瑗冲液（内含指示剂）混合→用微量移液器将混合液瑗慢注入 电泳 凝胶的 :留一个加样孔加入 电泳 接通电源，设定电压；待 前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳 鉴定 取出疑胶置于 下观察和照相 》自我检测 1.为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体细胞。 2.将重组表达载体导入动物受精卵常用显微注射法。 3.Ti质粒上的T-DNA可转移到植物细胞内，并且与其染色体DNA整合在一起。 4.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定必须通过分子检测才能达到目的。 5.用PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA,利用了碱基互补配对原则。 ( 6.缓冲液和酶在使用时从冰箱拿出，加热融化。 7.在凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子大小有关，与DNA的构象无关。 8.P℃R实验中使用的微量离心管、枪头在使用前要进行干热灭菌。 合作探究能力提升 任务一：分析将目的基因导入受体细胞 ●情境解读 图形情境：下面为利用农杆菌转化法制备转基因植物的过程图。 构建基因 目的 基因 转入 表达载体 农杆菌 T-DNA 含目的基 、Ti质粒 因的重组 导人植物细胞 Ti质粒 目的基因 组织 雷入九北鱼 培养 体DNA中 受体细胞 表现出新性状的植株 116 ●合作探究 1.重组T质粒的构建需要哪些酶的作用？ 2.在用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T质粒的 T-DNA上的原因是什么？ 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？ 4.目的基因导入受体细胞时，不同生物常用的受体细胞分别是什么？ ●典例剖析 例 植物基因工程可以改造农作物性状，使农作物变得更加高产。如图是培育良种水稻的有关原 理和步骤，下列叙述错误的是 () 抗除草剂基因 幼胚 T-DNA 诱导 表达 载体 四环素抗性基因 农杆菌 愈伤组 植物劲苗 转基因植株 下 抗虫基因 117 A.图中表达载体中的T-DNA插入外源基因后将失去作用 B.图中②过程需要在无菌环境下用C:2+处理农杆菌 C.需要用除草剂检测转基因植株是否具有抗除草剂性状 D.该过程需要用到固体和液体培养基 》变式训练 1.下列关于将目的基因导入受体细胞的叙述，错误的是 A.可利用花粉管通道法培育转基因植物 B.用Ca2+处理大肠杆菌，以改变大肠杆菌细胞的生理状态 C.对于动物来说，受体细胞一般是受精卵 D.将目的基因转入微生物细胞常用显微注射法 ●归纳提升 1.农杆菌转化法中两次拼接、两次导入的辨析 (1)两次拼接：第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上；第二次拼接（非人工操作） 是指被插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞染色体DNA上。 (2)两次导入：第一次导入是将含目的基因的重组T质粒导入农杆菌：第二次导入（非人工操作） 是指含目的基因的T-DNA导入受体细胞。 2.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 目的基因插入Ti质粒的 目的基因表达载体提纯 Ca+处理细胞→能吸收周围 T-DNA上→导入植物细 →取卵（受精卵）→显 环境中DNA分子的生理状态 转化过程 胞→整合到受体细胞的染 微注射→受精卵发育→ 的细胞→重组的基因表达载 色体DNA上→表达 获得具有新性状的动物 体导入细胞中 任务二：分析目的基因的检测与鉴定 ●情境解读 科技前沿：抗虫棉中的“杀虫基因”就是培育转基因抗虫棉的目的基因一B抗虫蛋白基因。B 基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。下图为 抗虫棉的接种实验（转基因抗虫棉使虫体发育不正常）。 118。 ●合作探究 1.图中抗虫棉的接种实验属于哪种水平的鉴定？ 2.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？ 3.用什么方法检测目的基因是否发挥作用？ 4.检测棉花中导入的抗虫基因是否表达的最简便的方法是什么？ 5.如果目的基因是耐盐基因，怎样进行个体水平的鉴定？ ●典例剖析 例下列哪一种方法不能用于检测目的基因是吞成功导人或表达 () A.在显微镜下直接观察受体细胞中是否含有目的基因 B.通过PCR等技术检测受体细胞的DNA分子上是否含有目的基因 C.提取受体细胞合成的相应蛋白质，利用抗原一抗体特异性反应进行检测 D.抗虫基因导入植物细胞后，检测植物是否具有抗虫特性 119 )变式训练 2.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 ●归纳提升 1.目的基因的检测与鉴定 目的基因转录 翻译 是否插入 mRNA 蛋白质 个体 PCR技术等 检测 鉴定 抗原一抗 抗虫、抗病 体杂交 接种实验 分子水平检测 个体生物学水平鉴定 2.常见转基因生物在个体水平上鉴定、检测的方法 转基因生物 检测方法 观察目标 抗虫植物 饲喂害虫 害虫死亡 抗病毒（菌）植物 病毒（菌）感染 未侵染上病斑 抗盐植物 盐水浇灌 正常生长 抗除草剂植物 喷洒除草剂 正常生长 任务三：探究DNA片段的扩增及电泳鉴定 ○情境解读 实验情境：阅读教材P4-P5“探究·实践”，思考并完成下列问题。 ●合作探究 1.为什么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？ 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？ 120 3.P℃R扩增目的基因时，复性温度的设定是成败的关键。复性温度过高会破坏引物与模板的碱基 配对，复性温度过低又会造成引物不能与DNA模板链的特定部位结合。复性温度的设定与哪些 因素有关？在引物长度相同的情况下，G一C含量高时，设定的复性温度要高一些，原因是什么？ 4.假如进行电泳鉴定的结果不止一条带，请分析产生这个结果的可能原因。 5.如果没有出现扩增条带，可能的原因有哪些？ ●典例剖析 例关于DNA片段的扩增及电泳鉴定"实验，下列相关叙述正确的是 () A.PCR仪实质上就是一台能自动调控温度的仪器，但在使用时需根据扩增的DNA片段以及 引物的情况人工设定合适的温度 B.PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶主要在复性过程中起作用 C.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、蒸馏水和移液器等 在使用前都必须进行高压灭菌处理 D.电泳时，电泳缓冲液不能没过凝胶，以免凝胶加样孔中的电泳样液流出 》变式训练 3.某实验利用P℃R技术获取目的基因，实验结果显示除目的基因条带（引物与模板完全配对）外， 还有两条非特异条带（引物和模板不完全配对）。为了减少非特异条带的产生，以下措施中有效 的是 ) A.增加模板DNA的量 B.延长热变性的时间 C.延长延伸的时间 D.提高复性的温度 121 ●归纳提升 1.操作提示 (1)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。 (2)缓冲液和酶应分装成小份，并在-20℃储存。使用前，将所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上 缓慢融化。 (3)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。 (4)在进行操作时，一定要戴好一次性手套。 2.琼脂糖凝胶电泳出现的问题分析 问题 原因 ①Tag DNA聚合酶失活 ②引物出现质量问题 未出现扩增条带 ③Mg2+浓度过低 ④变性时的温度低，变性时间短 ①模板DNA出现污染 ②引物特异性不强或形成引物二聚体 出现非特异性扩增条带 ③Mg2+浓度过高 ④复性时的温度过低等 课堂达标 巩固训练 1.受体细胞不同，将目的基因导入受体细胞的方 B.重组T质粒进入受体细胞后表达出抗旱性 法也不相同，下列受体细胞与导入方法匹配错 状不可遗传，后代需再次导入重组质粒 误的是 ( C.用农杆菌转化法将E基因转入玉米幼胚组 选项 受体细胞 导入方法 织细胞后，可经植物组织培养获得转基因 棉花细胞 植株 花粉管通道法 D.用E蛋白的抗体进行抗原一抗体杂交，可 B 大肠杆菌 农杆菌转化法 在分子水平检测转基因玉米的抗旱性状 G 羊受精卵 显微注射法 3.下列关于DNA片段的扩增及电泳鉴定步骤的 D 水稻细胞 农杆菌转化法 说法，错误的是 () 2.为增加玉米抗旱性，研究者构建含有某微生物 A.PCR过程中，需要加入两种引物 抗旱基因E的重组质粒，采用农杆菌转化法转 B.所有组分加入微量离心管后，需要放入离 入玉米幼胚组织细胞中，用E蛋白的抗体进行 心机离心约10s 抗原一抗体杂交检测后，进一步筛选出抗旱的 C.将电泳缓冲液加入电泳槽中，电泳缓冲液 转基因玉米。下列相关叙述错误的是() 没过凝胶1mm为宜 A.提取该微生物的mRNA逆转录为cDNA,通 D.电泳出现位置不等的几条条带，说明鉴定 过PCR可获得大量目的基因 的PCR产物比较纯净 122 4.基因工程中，受体细胞的不同，导入目的基因 (2)将重组质粒导入动物细胞，常采用 的方法也不同。请回答下列问题。 的方法。若用重组质粒转化大肠 杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的 (1)农杆菌转化法常用来将外源基因转入 大肠杆菌作为受体细胞，原因是未处理的 细胞，具体操作时，先要将目 大肠杆菌吸收质粒（外源DNA)的能力极 的基因插入农杆菌 质粒的 弱。所以，用表达载体转化大肠杆菌时， T-DNA中，然后用该农杆菌侵染植物细 常先用 处理大肠杆菌，使其处于 一种能吸收周围环境中DNA分子的生理 胞。农杆菌在自然条件下，不容易侵染 状态，以利于表达载体的进入。 植物。农杆菌侵染植物，能够将 (3)将目的基因导入受体细胞引起生物性状 目的基因插入植物细胞的 的改变，属于可遗传变异中的 (填变异类型)。 课时小结 导入植物细胞 将目的基因导入受体细胞 导入动物细胞 导入微生物细胞 分子水平的检测 目的基因的检测与鉴定 个体生物学水平的鉴定 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[14] 素能提升—PCR与凝胺电泳 提升点一：PCR中的相关计算 ●素养构建 1.PCR过程模型 300m吧5-3' 00mm吧5' 吧53' →3'.5mim吧影 吧} 3'-5m吧3， →3.5mm吧影 豹ww0: x.Smmm m吧s-3' 3.5mmr彩 .5mw. 多吧53 3m吧5'-3' 吧影 循环1 循环2 循环3 变性→复性，延伸变性→复性→延伸。变性→复性→延伸 开始生成与扩增区 域长度相同的双链 DNA分子 注：一目标序列一PCR合成的目标序列■引物1 -侧翼序列--PCR合成的侧翼序列口引物22.B该图表示PCR循环中的复性环节，A错误：引物的长度 引物中碱基的比例以及反应体系中引物的浓度都与扩增产物 的特异性相关，B正确：脱氧核苷酸作为扩增的原料会依次连 接到3'端，C错误：用图中引物扩增至少三个循环后可获得目 的产物，D错误。 3.(1)④②③① (2)耐高温的DNA聚合酶延伸引物通过碱基互补配对与 单链DNA结合 (3)病原菌DNA (4)在生物体外大量快速扩增特定DNA片段的技术 【解析】(1)为了检测病人是否感染了某种病原菌，首先应 采集病人组织样本，然后从病人组织样本中提取DNA,利用 PCR扩增DNA片段后，再分析PCR扩增结果，所以正确的操 作顺序是④②③①。(2)PCR技术中用到的酶是耐高温的 DNA聚合酶，PCR反应中的每次循环可分为变性、复性和延 伸三步。复性是温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互 补配对与两条单链DNA结合。(3)PCR反应所用引物要根据 需要扩增的目标DNA的碱基序列来设计，要检测是否感染病 原菌，应根据该病原菌的DNA碱基序列合成引物，这样PCR 反应所用的引物会与该种病原菌的DNA特异性结合。 (4)PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合 成技术，通过这一技术，可以在短时间内大量扩增目的基因。 第2课时将目的基因导入受体细胞和 目的基因的检测与鉴定 必备知识自主梳理 一、1.维持稳定表达 2.(1)①子房花粉管通道胚囊②双子叶裸子 T-DNA染色体DNA Ti质粒的T-DNA(2)①显微注射 ②受精卵(3)①Ca2+ 二、1.(1)①PCR②抗原一抗体 微思考 1.提示：通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫，观察棉铃虫的生活 情况。 2.提示：仅一条染色体含有抗性基因，另一条没有其等位基因。 2.目的基因限制酶DNA连接酶基因表达载体表达 载体检测和鉴定 三、1.(1)DNA的热变性温度解聚与结合(2)①可解离 正电荷负电荷②电场相反③浓度大小构象 ④紫外 2.(1)微量移液器微量离心管离心机反应液(2)琼 脂糖核酸染料加样孔电泳缓冲加样孔内指示分 子大小的标准参照物指示剂紫外灯 自我检测 1.×也可以以体细胞为受体细胞。 2.V3.V 4.×抗虫效果的鉴定要在个体生物学水平上做抗虫接种实验 来鉴定。 5.V 6.×应放在冰块上缓慢融化。 7.×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。 8.×应进行高压灭菌，属于湿热灭菌，枪头是塑料的，干热灭 菌会损坏 2 合作探究能力提升 任务一 合作探究 1.提示：限制酶、DNA连接酶。 2.提示：原因是农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA(可转移的 DNA)可转移到被侵染的细胞，并且整合到该细胞的染色体 DNA上 3.提示：基因表达载体（重组质粒）导入农杆菌细胞时，要用 Ca+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.提示：①对于植物来说，受体细胞可以是受精卵或体细胞，因 为植物细胞具有且容易表现全能性。②对于动物来说，受体 细胞一般是受精卵，因为受精卵表现全能性相对容易，而高度 分化的动物体细胞的全能性不易表现。③大肠杆菌和酵母菌 在基因工程中都可以作为受体细胞，但又有所不同。大肠杆 菌为原核细胞，而酵母菌为真核细胞（具有多种细胞器），所 以酵母菌在用于生产需要加工和分泌的蛋白质时比大肠杆菌 有优势。 典例剖析 例：AT-DNA可将T-DNA之间的DNA序列转移并整合至 受体细胞的染色体DNA上，使目的基因能够稳定遗传，故 T-DNA插人外源基因后不会失去作用，A错误；用C处 理农杆菌，使农杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子 的生理状态，利于农杆菌吸收目的基因完成转化过程，故图 中②过程（将载体导入农杆菌）需要在无菌环境下用Ca2+处 理农杆菌，B正确；为从个体生物学水平上检测图中植株是 否具有抗除草剂性状，可采用的方法是用相应除草剂喷洒待 测植株，C正确：筛选含重组质粒的农杆菌时用的是固体培 养基，扩大培养时应该用液体培养基，故该过程需要用到固 体和液体培养基，D正确。 变式训练 1.D可利用花粉管通道法培育转基因植物，A正确；用Ca2+处 理大肠杆菌，使之处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生 理状态，B正确；对于动物来说，受体细胞一般是受精卵，因为 受精卵的全能性易于表现，C正确；将目的基因转入动物细胞 常用显微注射法，将目的基因转入微生物细胞常用C2+处理 法，D错误。 任务二 合作探究 1.提示：属于个体生物学水平的鉴定。 2.提示：PCR技术。 3.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。 4.提示：用导入抗虫基因的棉花叶片饲养棉铃虫，观察棉铃虫是 否死亡。 5.提示：如果目的基因是耐盐基因，则要用一定浓度的盐水浇 灌，观察植物的抗盐情况。 典例剖析 例：A检测目的基因是否成功导入或表达的方法有多种。① 分子水平上的检测：通过PCR等技术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转录 出了mRNA:检测目的基因是否翻译成蛋白质用抗原一抗体 杂交技术。②个体生物学水平的鉴定：检测是否具有抗性及 30 抗性程度。在显微镜下无法观察到受体细胞中是否含有目 的基因，A符合题意 变式训练 2.C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上是否插人了目的基因，这是目的基因能否在受体细胞 中稳定遗传的关键，A错误：P℃R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一抗体杂交技术，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。 任务三 合作探究 1.提示：避免外源DNA等因素的污染。 2.提示： 变性(90℃以上)→复性(50℃左右)→延伸(72℃左右)。 循环 3.提示：引物的长度、引物的碱基组成。因为DNA分子中G一C 之间有三个氢键，A一T之间有两个氢键。 4.提示：引物设计不合理，它们与非目的序列有同源性或容易聚 合形成二聚体：复性温度过低：DNA聚合酶不耐高温等。 5.提示：模板DNA含有蛋白或含有Tag DNA聚合酶的抑制剂 (如蛋白酶K、苯酚、EDTA);Taq DNA聚合酶失活；引物出现 质量问题，浓度不合适；Mg+浓度过低；变性温度低，变性时 间短：目的序列变异等。 典例剖析 例：APCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶，该酶主要 在延伸过程中起作用，B错误；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、蒸馏水等在使用前 都必须进行高压灭菌处理，移液器不需要高压灭菌，C错误； 电泳时，电泳缓冲液以没过凝胶1m为宜，D错误。 变式训练 3.D增加模板DNA的量可以提高反应速度，但不能有效减少 非特异条带的产生，A错误：延长热变性的时间和延长延伸的 时间会影响变性、延伸过程，但对于延伸中的配对影响不大 故不能有效减少产生非特异条带，B、C错误：非特异条带增加 的原因可能是复性温度过低而造成引物与模板的错配，故可 通过提高复性的温度来减少非特异条带的产生，D正确。 课堂达标巩固训练 1.B花粉管通道法是一种十分简便、经济的方法，我国的转基 因抗虫棉培育过程用到此种方法，A正确；将目的基因导入微 生物细胞常用C+处理法，这种方法能使大肠杆菌细胞处于 一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，B错误；显微 注射法是将目的基因导入动物细胞（如羊受精卵）的最常用 最有效的方法，C正确；可用农杆菌转化法将目的基因导入水 稻细胞，D正确。 2.B可以提取该微生物的mRNA逆转录为cDNA,通过PCR可 获得大量目的基因，A正确：重组质粒进人玉米幼胚组织 细胞后整合到染色体DNA上，并通过细胞增殖遗传给后代， 不需再次导入，B错误：用农杆菌转化法将E基因转人玉米幼 胚组织细胞后，可经过脱分化和再分化即植物组织培养获得 转基因植株，C正确；用E蛋白的抗体进行抗原一抗体杂交 可在分子水平检测转基因玉米的抗旱性状，D正确。 3.D电泳出现位置不等的几条条带，说明存在长短不一的 DNA片段，鉴定的PCR产物不纯净，D错误。 2 4.（1)植物Ti单子叶染色体DNA (2)显微注射Ca2+ (3)基因重组 【解析】(1)农杆菌转化法常用来将外源基因转入植物细 胞，具体操作时，先要将目的基因插入农杆菌T质粒的T- DNA中，然后用该农杆菌侵染植物细胞。农杆菌在自然条件 下，不容易侵染单子叶植物。农杆菌侵染植物后，能够将T 质粒上的T-DNA携带的目的基因插入植物细胞的染色体 DNA上。(2)将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微 注射法。若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接 用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是未处理的大肠杆 菌吸收质粒（外源DNA)的能力极弱。所以，用表达载体转化 大肠杆菌时，常先用C+处理大肠杆菌，使其处于一种能吸 收周围环境中DNA分子的生理状态，以利于表达载体的进 入。(3)将目的基因导入受体细胞引起生物性状的改变，属于 可遗传变异中的基因重组。 素能提升—PCR与凝胶电泳 提升点一 对点训练 1.C图中片段a、b只有一种引物，是由原始DNA链为模板复 制而来，其长度应比片段c长，A错误；由于原始模板在每次 循环中均可作为模板，则每次循环都能产生图中片段a、b,B 错误：由于第一次循环的产物只有一种引物，而图中片段c有 两种引物，则c最早出现在第二次循环的产物中，C正确；经 过30次循环后，得到的DNA片段总数为2”，这包括图中的片 段a、b、c,D错误。 2.B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，共需一种引物的数量为2”-1，常规PCR共需 两种引物的数量为2×(2”-1)=2+1-2，B正确；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)/2=7,8，D错误。 提升点二 对点训练 1.BPCR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250~500bp,A正确；3号PCR结果包含250~ 500bp片段，应为包含目的基因的载体DNA,B错误；9号 PCR结果不包含250~500bp片段，所以不是所需转基因植 株，C正确：10号放人蒸馏水，可排除反应体系等对结果的干 扰，D正确。 2.B实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，故对照组可用 无菌蒸馏水代替模板，其他成分相同，A正确：PCR技术中，反 应最终的电泳条带的宽度、亮度与PCR起始状态的模板DNA (或者模板)含量呈正相关，B错误：据图可知，58℃条件下条 带宽度最大，故该温度是本实验中扩增该基因的最佳复性温 度，D正确 提升点三 对点训练 A根据无中生有为隐性，2号的基因为杂合子，故判断该病 为常染色体隐性遗传病，A错误；限制性内切核酸酶能够识别 双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每条链中特定 部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，因此具有特异性，