课时测评14 将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定-【金版新学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步课堂高效讲义配套练习word（人教版，单选）

课时测评14　将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定 (时间：40分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－8题，每小题2分，共16分) 知识点一　将目的基因导入受体细胞 1.(2025·河南洛阳高二期中)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 答案：A 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。 2.(2025·北京高二期末)土壤农杆菌侵染植物细胞时，Ti质粒上的T-DNA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，下列相关叙述正确的是(　　) A.目的基因应插入T-DNA片段外，以防止破坏T-DNA 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.T-DNA片段有利于介导外源DNA整合到植物的染色体中 答案：D 解析：在农杆菌转化法中，需要将目的基因插入到T-DNA片段上，A错误；农杆菌侵染植物细胞的过程中不需要用Ca2＋处理农杆菌，可利用农杆菌与植物新鲜的叶片共培养等转化方法，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；T-DNA片段有利于介导外源DNA整合到植物的染色体中，D正确。 3.(2024·甘肃天水一模)科学家将抵御干旱胁迫反应中具有调控作用的AhCMO基因转入棉花细胞中，培育出了转基因抗旱棉花。下列叙述错误的是(　　) A.将AhCMO基因导入棉花细胞可用农杆菌转化法 B.构建基因表达载体是培育转基因抗旱棉花的核心工作 C.AhCMO基因成功插入棉花细胞染色体上也未必能正常表达 D.PCR扩增AhCMO基因时需要设计两种碱基互补的引物 答案：D 解析：将AhCMO基因导入棉花细胞可用农杆菌转化法，因为农杆菌中的Ti质粒能将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上，A正确；构建基因表达载体是培育转基因抗旱棉花的核心工作，即基因表达载体的构建是基因工程的核心，B正确；AhCMO基因成功插入棉花细胞染色体上也未必能正常表达，因为基因的表达包括转录和翻译两个步骤，因此还需要对转基因棉花进行进一步的检测和鉴定，C正确；PCR扩增AhCMO基因时需要设计两种引物，这两种引物之间不能发生碱基互补配对，否则无法实现DNA体外扩增，D错误。 知识点二　目的基因的检测与鉴定 4.(2025·江苏盐城高二期末)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。下列各项中能说明目的基因在受体细胞中完成了表达的是(　　) A.从酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白 B.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列 C.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA D.棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因 答案：A 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，B、D项只能说明完成了目的基因的导入，C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。 5.(2025·山东潍坊高二期中)科学家通过改变一种名为NR2B的基因研制出了转基因超级小鼠Hobbie-J，Hobbie-J比普通老鼠更加聪明，大脑运转更加迅速，它能够轻松完成迷宫任务。下列关于Hobbie-J产生过程的描述，错误的是(　　) A.NR2B基因可通过PCR技术进行扩增 B.改变后的NR2B基因作为目的基因，可直接注入小鼠受精卵内 C.通常采用显微注射技术将改变后的NR2B基因重组质粒导入小鼠受精卵内 D.可采用PCR等技术检测改变后的NR2B基因是否插入小鼠染色体DNA上 答案：B 解析：改变后的NR2B基因作为目的基因，需要与载体拼接后才可导入小鼠受精卵内，B错误。 6.(2024·湖北武汉模拟)为了获得抗蚜虫棉花新品种，研究人员将雪花莲凝集素基因(GNA)和尾穗苋凝集素基因(ACA)与载体(pBI121)结合，然后导入棉花细胞。下列叙述错误的是(　　) A.用限制酶BsaBⅠ和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA融合基因 B.与只用KpnⅠ相比，KpnⅠ和XhoⅠ处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确 C.在含卡那霉素的培养基上能存活的植物细胞即为成功转入目的基因的细胞 D.用PCR技术可检测GNA基因和ACA基因是否导入棉花细胞中 答案：C 解析：由图可知，GNA、ACA都含有限制酶BsaBⅠ的酶切位点，故用限制酶BsaBⅠ和DNA连接酶处理两种基因可获得GNA-ACA融合基因，A正确；图中质粒与GNA-ACA融合基因上都含有KpnⅠ和XhoⅠ的酶切位点，与只用KpnⅠ相比，KpnⅠ和XhoⅠ处理融合基因和载体可保证基因转录方向正确，避免反向连接，B正确；在含卡那霉素的培养基上能存活的植物细胞为成功转入目的基因的细胞或含有普通质粒的细胞，C错误；PCR技术可用于基因探针的制备，可用来检测目的基因是否导入受体细胞，即用PCR技术可检测GNA基因和ACA基因是否导入棉花细胞中，D正确。 知识点三　DNA片段的扩增及电泳鉴定 7.(2025·江苏盐城高二期中)某实验利用PCR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2条非特异性条带(引物和模板不完全配对)。为了减少非特异性条带的产生，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 答案：D 解析：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性条带的产生，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性条带，B、C错误；非特异性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性条带的产生，D正确。 8.(2025·湖北荆州阶段练习)图甲为某 DNA分子及其中的限制酶酶切位点，图乙为用A和B两种限制酶同时或分别处理该DNA分子后，对产物电泳分离的结果。下列叙述错误的(　　) A.图乙中产物电泳时加样孔在图乙的上端 B.图乙中②为限制酶 B切割后的电泳结果 C.图甲中的DNA 分子全长为10 000个碱基对 D.图甲 X、Y 分别为限制酶A、B的酶切位点 答案：D 解析：依据电泳的原理，DNA分子的大小影响电泳的迁移速率，分子越大，迁移越慢，故依据图乙中条带分布可知，产物电泳时加样孔在图乙的上端，A正确；据图乙可知，①结果显示单酶切后可以产生6 000 bp、3 500 bp、500 bp三个条带，②结果显示单酶切后可以产生8 000 bp、2 000 bp两个条带，A＋B酶切后可以产生4 500 bp(图甲中限制酶A点与X点之间的长度)、3 500 bp、1 500 bp、500 bp，因此图甲中的DNA 分子全长为10 000个碱基对，结合图甲，限制酶A可以在3 500 bp处切割，故①为限制酶A切割后的电泳结果，进而可推知，Y为限制酶A的酶切位点(产生6 000 bp、3 500 bp、500 bp三个条带)，X为限制酶B的酶切位点(产生8 000 bp、2 000 bp两个条带)，②为限制酶B切割后的电泳结果，B、C正确，D错误。 (9－13题，每小题4分，共20分) 9.(2024·江苏扬州模拟)DNA琼脂糖凝胶电泳是一种分离、纯化或分析PCR扩增后的待检DNA片段的技术。下列关于核酸片段的扩增及电泳鉴定的相关叙述，正确的是(　　) A.mRNA也是核酸，因此可直接用PCR扩增仪扩增 B.PCR反应缓冲液中一般要添加ATP，以激活耐高温的DNA聚合酶 C.带电量相同的情况下，相对分子质量比较大的DNA片段距离加样孔越近 D.琼脂糖凝胶电泳中的缓冲液中含指示剂，其可以在紫外灯下被检测出来 答案：C 解析：mRNA是核酸，但不能直接用PCR扩增仪扩增，需要先逆转录为cDNA再用PCR扩增仪扩增，A错误；PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2＋，耐高温的DNA聚合酶需要Mg2＋激活，B错误；PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，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，带电量相同的情况下，相对分子质量比较大的DNA片段移动距离较短，距离加样孔越近，C正确；琼脂糖凝胶电泳中的缓冲液中不含指示剂，不能在紫外灯下被检测出来，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。 10.(2024·湖南卷，改编)最早的双脱氧测序法是PCR反应体系中，分别再加入一种少量的双脱氧核苷三磷酸(ddATP、ddCTP、ddGTP或ddTTP)，子链延伸时，双脱氧核苷三磷酸也遵循碱基互补配对原则。以加入ddATP的体系为例：若配对的为ddATP，延伸终止；若配对的为原脱氧核苷三磷酸(dATP)，继续延伸；PCR产物变性后电泳检测。通过该方法测序某疾病患者及对照个体的一段序列，结果如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.上述PCR反应体系中只加入一种引物 B.电泳时产物的片段越小，迁移速率越慢 C.5'-CTACCCGTGAT-3'为对照个体的一段序列 D.患者该段序列中某位点的碱基C突变为T 答案：B 解析：利用双脱氧测序法时，PCR反应体系中加入的模板是待测的单链DNA，故只需加入一种引物，A正确。电泳时，产物的片段越大，迁移速率越慢，B错误。依据题干信息中双脱氧测序法的原理，可以确定每个泳道中条带(DNA片段)的3'终端的碱基，如＋ddATP的泳道中出现的条带(DNA片段)的3'终端碱基就是A。另外由于每个片段的起始点相同，但终止点不同，可以通过比较片段的长度来确定DNA序列中每个位置上的碱基；图示电泳方向为从上→下，即对应的DNA片段为长→短，则对应的DNA测序结果为3'端→5'端，如对照个体的电泳结果最短的条带为＋ddCTP泳道组的条带，则说明该DNA片段5'端第一个碱基为C。因此对照个体的测序结果为5'-CTACCCGTGAT-3'，患者的测序结果为5'-CTACCTGTGAT-3'，C正确。对比患者和对照个体的测序结果可知，患者该段序列中某位点的碱基C突变为T，D正确。 11.(2024·山东德州高二期中)限制酶介导的整合技术(REMI)是一种研究基因的新方法。用限制酶酶切得到的线性质粒与该酶组成的转化混合物进入并转化细胞时，会切割受体细胞基因组，产生与线性质粒互补的黏性末端，线性质粒通过碱基配对插入基因组。如果插入发生在一个已知基因的内部，则该基因的功能可能改变或丧失，即发生了基因突变。下列叙述错误的是(　　) A.当外源质粒带有抗性基因时，可根据其在受体细胞内的表达情况筛选出转化细胞 B.所有的限制酶都具有专一性 C.REMI使基因突变具有随机性，且限制酶识别序列越长，随机性越大 D.REMI利用了限制酶的特异性探究某基因的功能 答案：C 解析：抗性基因属于标记基因，标记基因可将含有目的基因的重组质粒筛选出来，故当外源质粒带有抗性基因时，可根据其在受体细胞内的表达情况筛选转化细胞，A正确。限制酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定位点进行切割，即所有的限制酶都具有专一性，B正确。REMI是一种切割基因的方法，其本质是基因工程，该技术可引发基因突变；由于限制酶能够识别特定序列，并在特定位点进行切割，故限制酶识别序列越长，随机性越小，C错误。利用REMI可实现已知线性质粒插入一个基因的内部，使该基因的表达改变或功能丧失，进而可用于研究该基因的功能，即REMI利用了限制酶的特异性探究某基因的功能，D正确。 12.(2025·江苏淮安高二质检)α1-抗胰蛋白酶缺乏症是北美常见的一种单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡。利用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人α1-抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更容易获得这种酶。下列关于该过程的叙述中，错误的是(　　) A.载体上绿色荧光蛋白基因(GFP基因)的作用是便于筛选含有目的基因的受体细胞 B.将目的基因导入羊受精卵中，可以使用显微注射法 C.培养出的转基因羊的所有细胞中都含有该目的基因，故该羊有性生殖产生的后代也都能产生α1-抗胰蛋白酶 D.转基因母羊乳腺细胞中α1-抗胰蛋白酶基因才会得以表达，因此可以从乳汁中提取α1-抗胰蛋白酶 答案：C 解析：转基因羊有性生殖产生的后代发生性状分离，产生的后代可能没有目的基因，也就不能产生α1-抗胰蛋白酶，C错误。 13.在基因工程操作中，科研人员利用两种限制酶(R1和R2)处理基因载体，进行琼脂糖凝胶电泳检测，结果如图所示。下列相关叙述不正确的是(　　) A.电泳时，核酸的移动方向是从负极到正极的 B.该载体最可能为环状DNA分子 C.限制酶R1与R2的切点最长相距约600 bp D.两种限制酶在载体上识别的序列可能相同 答案：D 解析：根据图示可知，200 bp的DNA分子量小，800 bp的DNA分子量较大，200 bp的DNA移动速度快，所以在电泳时，核酸的移动方向是从负极到正极的，A正确；当仅用一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度的DNA片段，因此该载体最有可能为环状DNA分子，B正确；两种限制酶同时切割时产生600 bp和200 bp两种长度的DNA片段，所以两种限制酶的切点最长相距约600 bp，C正确；当仅用一种限制酶切割载体时，两种限制酶切割产生的DNA片段等长，而两种限制酶同时切割时则产生两种不同长度的DNA片段，所以两种限制酶在载体上各有一个酶切位点，二者识别的序列不相同，D错误。 14.(10分)(2024·河南信阳二模)In-Fusion技术是一项新型的无缝克隆技术。技术关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列(即同源序列，通常为15～20 bp)，然后用In-Fusion酶(能识别双链线性化DNA片段5'端→3'端末端16个碱基，并使其降解)处理即可实现无缝连接。与传统构建重组质粒的方法相比，In-Fusion技术的优势之一是不受限制酶酶切位点的限制；可以把目的基因插入任何位点；避免限制酶切割对质粒功能区的破坏。它的操作步骤(如图)大致为：①利用PCR技术将质粒线性化；②PCR扩增出两端含线性化质粒同源序列的目的基因；③目的基因与线性化质粒同源区域在In-Fusion酶作用下形成重组质粒；④将重组质粒导入受体细胞。回答下列问题： (1)过程①需要用到的酶是　　　　　　　　　　，质粒线性化前后所含有的游离磷酸基团的个数分别为　　　　个。 (2)过程③中，同源序列1、2中的碱基序列不同，这样设计的好处是　　　　　　。 (3)过程④中，用　　　　处理大肠杆菌，以便重组质粒导入受体细胞。重组质粒利用大肠杆菌细胞中的DNA聚合酶和　　　　酶，实现完全环化。 (4)通过检测大肠杆菌的致死率可反映其转化后的抗性效果。在含　　　　的液体培养基中培养一段时间，然后分别用显微镜计数法和稀释涂布平板法进行计数，计数结果分别是M、N，则致死率可用　　　　×100％表示，此结果较真实值偏大，原因是后一种计数时　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)Taq DNA聚合酶(耐高温的DNA聚合酶)　0、2　(2)防止目的基因反向连接，防止线性化质粒或目的基因自身环化　(3)Ca2＋　DNA连接　(4)氨苄青霉素　(M－N)/M　当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 解析：(1)过程①是利用两种引物进行的质粒线性化过程，该过程属于PCR技术的应用，故需要Taq DNA聚合酶(耐高温的DNA聚合酶)；环状质粒无游离磷酸基团，一条DNA链含有一个游离的磷酸基团；线性化DNA是双链，则含有2个游离的磷酸基团，故质粒线性化前后所含有的游离磷酸基团的个数分别0和2。(2)过程③是基因表达载体的构建过程，该过程中，同源序列1、2中的碱基排序不同，这样设计的好处是防止目的基因反向连接，防止线性化质粒或目的基因的自身环化，以保证目的基因能够正确连接并表达。(3)Ca2＋处理下，细菌能吸收周围环境中DNA，常使用Ca2＋制备感受态细胞，进而转入外源DNA，故过程④中，用Ca2＋处理大肠杆菌，以便重组质粒导入受体细胞。DNA连接酶能将DNA片段连接成一个重组DNA分子，故重组质粒利用大肠杆菌细胞中的DNA聚合酶和DNA连接酶，实现完全环化。(4)结合题图，标记基因为氨苄青霉素抗性基因，故在含氨苄青霉素的液体培养基中培养一段时间，然后分别用显微镜计数法(死菌和活菌均被计数)和稀释涂布平板法(用于活菌计数)进行计数。故若计数结果分别是M、N，致死率可用(M－N)/M×100％表示，由于在用稀释涂布平板法计数时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，会导致N偏小，进而导致此结果较真实值偏大。 15.(14分)(2024·北京昌平高三期末)病毒侵染植物时，植物识别外源的核酸并启动一系列的调控机制来降解病毒的RNA。研究人员改造病毒载体，使其携带目的基因的cDNA后侵染植物，最终特异性降解目的基因的mRNA，即病毒诱导的基因沉默技术(VIGS)，RNA病毒TSWV能侵染辣椒，科研人员推测用VIGS技术沉默TSWV的N基因可使辣椒抵抗TSWV，进行如下实验。 (1)用改造的病毒TRV作为载体，与TSWV的N基因连接，构建重组载体TRV-N(如下图)，通过农杆菌转化法导入辣椒细胞。请完善制备TRV-N的技术路线：获取N基因的mRNA→　　　　→PCR→　　　　→连接成TRV-N。 (2)C基因是类胡萝卜素合成关键酶的基因，当类胡萝卜素合成途径被阻断，植物出现白化现象。用上述方法构建重组载体TRV-C并导入辣椒细胞，作为构建沉默体系的对照。若辣椒出现白化表型，说明　　　　　　　　　　　　　。 (3)TSWV侵染辣椒植株会使其叶片出现明显的褪绿、黄化斑等症状，以易感TSWV的辣椒作为实验材料，实验分组及处理如下表。 组别 实验处理 第1组 第2组 第3组 导入TRV-C ＋ — — 导入TRV-N — — ＋ ？ — ＋ — 注：＋代表添加，—代表不添加。 ①表中“？”的处理为　　　　　　　。 ②为使实验结果更准确，除设置空白对照组外，还应该增加第4组，其实验处理为　　　　。 ③观察各组辣椒叶片状态和颜色，若结果为　　　　　　　　　　　　　， 则说明沉默TSWV的N基因可使辣椒抵抗TSWV。 答案：(1)cDNA　N基因　(2)重组载体TRV-C侵染成功，类胡萝卜素合成途径被阻断　(3)①不做处理　②导入TSWV　③第1组白化，第2组正常，第3组正常，第4组褪绿、黄化斑 解析：(1)制备TRV-N的技术路线：获取N基因的mRNA→cDNA→PCR→N基因→连接成TRV-N。(2)C基因是类胡萝卜素合成关键酶的基因，当类胡萝卜素合成途径被阻断，植物出现白化现象，构建重组载体TRV-C并导入辣椒细胞，若重组载体TRV-C侵染成功，类胡萝卜素合成途径被阻断，则辣椒出现白化表型。(3)①表中“？”的处理为不做处理，作为空白对照。②为使实验结果更准确，除设置空白对照组外，还应该增加第4组，其实验处理为导入TSWV。③观察各组辣椒叶片状态和颜色，若结果为第1组白化，第2组正常，第3组正常，第4组褪绿、黄化斑，则说明沉默TSWV的N基因可使辣椒抵抗TSWV。 学科网（北京）股份有限公司 $