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
知识点一 将目的基因导入受体细胞
1.(2024·湖南怀化高二月考)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
2.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DNA上
知识点二 目的基因的检测与鉴定
3.(2025·陕西西安期末)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
4.(2025·广东珠海期末)艾滋病(AIDS)是由HIV引起的获得性免疫缺陷综合征,HIV侵入人体后通常可以潜伏8~10年甚至更长时间。医生常利用分子生物学技术检测受检人是否携带HIV病毒,下列叙述错误的是( )
A.DNA分子杂交技术可用来检测受检人是否携带HIV
B.可根据HIV的RNA序列合成小段DNA作为引物
C.可通过抗原—抗体杂交技术检测血液样品中HIV抗原
D.与检测抗原、核酸相比,检测抗体能更早诊断HIV感染
5.(2025·山东聊城月考)GUS基因作为一种报告基因,编码β-葡萄糖苷酸酶,该酶可催化特定底物水解,产生蓝色化合物,借此用来观察转基因植物中外源基因的表达情况,鉴定转基因植株。下列说法错误的是( )
A.GUS基因是有遗传效应的DNA片段,由多个核糖核苷酸构成
B.GUS基因编码β-葡萄糖苷酸酶合成的过程包括转录和翻译
C.应将GUS基因和外源基因融合后导入受体细胞以观察表达情况
D.蓝色的深浅可表示外源基因表达量的多少
知识点三 DNA片段的扩增及电泳鉴定
6.下列有关电泳的叙述,不正确的是( )
A.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程
B.待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率
C.进行电泳时,带电分子会向着与其所带电荷相同的电极移动
D.PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定
7.下列关于PCR操作过程的叙述,错误的是( )
A.在进行操作时,一定要戴好一次性手套
B.PCR所用的缓冲液和酶应分装成小份,在-20 ℃储存
C.将PCR所用缓冲液和酶从冰箱拿出,需放在高温环境中迅速融化
D.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
8.(2024·山东日照高二期中)如图是利用转基因技术培育新品种植物的部分操作程序,下列相关叙述错误的是( )
A.过程①需使用不同的限制酶切割
B.过程②可用T4 DNA连接酶连接
C.过程③需采用农杆菌转化法介导
D.过程④需采用选择性培养基进行筛选
9.科学家将人的生长激素基因与某种细菌(不含抗生素抗性基因)的DNA分子进行重组,并成功地在该细菌中得以表达(如图)。下列相关叙述错误的是( )
A.过程①合成人生长激素基因的过程需要用到逆转录酶
B.过程③是将重组质粒溶于缓冲液后与经Ca2+处理的细菌B混合
C.成功导入了重组质粒的细菌B在含有氨苄青霉素的培养基上不能生长
D.可采用抗原—抗体杂交技术检测工程菌中生长激素基因是否成功表达
10.番茄叶片受害虫的损伤后,叶肉细胞迅速合成蛋白酶抑制剂,抑制害虫的消化作用。人们尝试将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米,以对付猖獗的玉米螟。如图为培育转基因抗虫玉米的流程图,下列有关叙述正确的是( )
A.用限制性内切核酸酶切割番茄的DNA得到的产物就是蛋白酶抑制剂基因
B.用Ca2+处理玉米受体细胞,有利于含目的基因的重组质粒导入
C.重组Ti质粒应有RNA聚合酶识别和结合的部位,以启动蛋白酶抑制剂基因的转录
D.若将目的基因导入玉米花粉细胞,通过花药离体培养可获得稳定遗传的转基因玉米
11.(2024·山东烟台高二下期中)普通棉花中β-甘露糖苷酶基因(GhManA2)表达出的β-甘露糖苷酶能催化半纤维素降解,使棉纤维长度变短。为了培育长绒棉,科研人员构建了反义GhManA2基因表达载体,获得了转基因长绒棉新品种,具体过程如图所示,Sma Ⅰ、Not Ⅰ、Hind Ⅲ和BamHⅠ表示酶切位点,LB为T-DNA左边界,RB为T-DNA右边界。回答下列问题:
(1)过程①中不用限制酶Not Ⅰ的原因是 。
GhManA2的序列中包含内含子等序列,可增大重组质粒的分子量,使导入效率降低,请提出一个解决此问题的方案: 。
(2)过程②中在培养基中添加 可将含有重组质粒的农杆菌筛选出来。需将反义表达载体T-DNA区段的 片段整合到棉花细胞的染色体DNA上,并使之在翻译过程中起作用。
(3)过程③将目的基因导入棉花细胞后,可采用 技术从分子水平上检测目的基因是否插入染色体DNA中;个体水平上的检测为 。
(4)由图分析可知,转基因长绒棉棉纤维较普通棉棉纤维长的原因是
。
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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
1.D 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,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;可以利用部分病毒将自身DNA整合到宿主细胞染色体DNA上的特点,通过病毒的侵染将目的基因导入相关受体细胞,D正确。
2.D 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。
3.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.D 采用DNA分子杂交技术检测是否携带HIV时,应该采用含有 HIV 逆转录生成的 DNA 片段作为探针,如果存在HIV,则会出现杂交带;如果没有HIV,则不会出现杂交带,A正确。用PCR技术检测受检人是否携带HIV时,可根据HIV的RNA序列合成小段DNA作为引物,B正确。HIV抗原的化学本质是蛋白质,可通过抗原—抗体杂交技术检测血液样品中HIV抗原,C正确。HIV进入人体后,免疫系统要经过一定的生理过程才会产生特异性的抗体,需要耗费一定的时间,因此,检测抗体诊断HIV感染比检测抗原、核酸更晚,D错误。
5.A GUS基因是有遗传效应的DNA片段,DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸,A错误;β-葡萄糖苷酸酶的本质是蛋白质,GUS基因编码β-葡萄糖苷酸酶合成的过程包括转录(以基因的一条链为模板合成RNA)和翻译(以mRNA为模板合成蛋白质),B正确;GUS基因作为一种报告基因,能够在适宜条件下产生蓝色化合物,故GUS基因和外源基因融合后导入受体细胞,可通过蓝色的产生情况观察表达情况,C正确;GUS基因可编码β-葡萄糖苷酸酶,β-葡萄糖苷酸酶可催化特定底物水解,产生蓝色化合物,将GUS基因和外源基因融合后导入受体细胞,理论上蓝色的深浅可表示外源基因表达量的多少,D正确。
6.C 由于同性相斥、异性相吸,带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动,C错误。
7.C 将PCR所用缓冲液和酶从冰箱拿出,需放在冰块上缓慢融化,C错误。
8.C 过程③是将重组质粒导入农杆菌的过程,该过程可以用钙离子处理使农杆菌处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,C错误。
9.C 成功导入了重组质粒的细菌B,因目的基因插入质粒后,破坏了四环素抗性基因,所以在含有四环素的培养基上不能生长,C错误。
10.C 目的基因是用限制性内切核酸酶将DNA酶切后得到的,需筛选,A错误;Ca2+用于处理细菌细胞,B错误;基因成功表达的前提是能转录和翻译,转录时需RNA聚合酶识别转录的起点才能启动,C正确;花药离体培养得到的是玉米的单倍体,需再用秋水仙素处理单倍体,使染色体数目加倍才能得到稳定遗传的转基因玉米,D错误。
11.(1)限制酶Not Ⅰ会破坏目的基因,且质粒上没有Not Ⅰ的切割位点 从棉花细胞中提取GhManA2基因的mRNA,逆转录获得cDNA (2)抗生素 E6启动子和GhManA2基因 (3)PCR 观察转基因棉花的棉纤维是否变长 (4)转基因长绒棉细胞内的反义GhManA2基因转录的mRNA能与细胞内的GhManA2基因转录的mRNA互补配对,从而抑制该基因的表达,使植物缺少β-甘露糖苷酶,半纤维素不被降解,从而使转基因长绒棉的棉纤维长于普通棉花
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