3.2.3将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定课件-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

该高中生物学课件聚焦基因工程核心步骤，系统阐述目的基因导入受体细胞的方法（植物的花粉管通道法、农杆菌转化法，动物的显微注射技术，微生物的Ca²⁺处理）及检测鉴定（分子水平PCR、抗原-抗体杂交，个体水平接种实验），通过梳理基因工程操作程序（获取载体→构建表达载体→导入→检测鉴定），搭建前后知识衔接的学习支架。 其亮点在于结合表格对比、正误辨析（如农杆菌对单子叶植物的侵染能力）和实例分析（抗虫棉培育的检测步骤），渗透生命观念中的结构与功能观，培养科学思维的批判性。采用“理论+习题+拓展”模式，学生能深化操作原理理解，教师可利用分层习题提升教学针对性。

第3课时 将目的基因导入受体细胞、 目的基因的检测与鉴定 1 (2)农杆菌转化法 转化是指目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内_____________ _____的过程。 维持稳定和 表达 一、将目的基因导入受体细胞 1.导入植物细胞 (1)花粉管通道法 ①方式一：用微量注射器将含有目的基因的 溶液直接注入_____ 中。 ②方式二：在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将 溶液滴 加在__________上，使目的基因借助____________进入胚囊。 子房 花柱切面 花粉管通道 预 习 梳 理 2 2.导入动物细胞 (1)方法:______________。 (2)受体细胞：________。 显微注射技术 受精卵 3.导入微生物细胞 一般先用______处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种_____________ _____________的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。 能吸收周围环 境中分子 预 习 梳 理 3 二、目的基因的检测与鉴定 检测 水平 检测方法 分子 水平 (1)通过_____等技术检测受体细胞的染色体 上是否插入 了目的基因或检测目的基因是否______出了 (2)从转基因生物中提取________,用相应的抗体进行_______ _________,检测目的基因是否翻译出蛋白质 个体 水平 如通过抗病、抗虫的接种实验确定是否出现目的基因对应的 性状 转录 蛋白质 抗原— 抗体杂交 预 习 梳 理 4 三、基因工程的基本操作程序 目的基因 连接 酶 基因表达载体 表达载体 检测和鉴定 预 习 梳 理 5 (1)在自然条件下利用农杆菌转化法可将目的基因导入大多数的单子 叶植物、双子叶植物和裸子植物中。( ) × [解析] 在自然条件下利用农杆菌转化法可将目的基因导入双子叶植 物和裸子植物，农杆菌对大多数单子叶植物没有侵染能力。 (2)目的基因只有插入受体细胞的染色体 上才可能在真核细胞中 稳定遗传。( ) √ (3)培育转基因抗虫棉过程中，导入抗虫基因时只能以受精卵作为受 体细胞。 ( ) × [解析] 植物细胞具有全能性，其体细胞也可以作为基因工程的受体 细胞。 预 习 检 测 6 (4)抗虫基因能够在受体细胞内表达，说明抗虫棉已培育成功。 ( ) × [解析] 抗虫基因在受体细胞内表达，只是说明合成了相应的蛋白质， 只有表达出抗虫性状才能确定抗虫棉培育成功，因此还需要进行个 体生物学水平的鉴定。 (5)通过显微注射法可直接将目的基因导入动物受体细胞中。 ( ) × [解析] 目的基因需要和载体结合形成基因表达载体才能导入受体细胞。 预 习 检 测 7 任务 将目的基因导入受体细胞及目的基因的检测与鉴定 【资料一】阅读教材P81资料卡“农杆菌转化法”。 (1)农杆菌能在自然条件下侵染________植物和______植物。 双子叶 裸子 (2)农杆菌转化法的原理是农杆菌细胞内的 质粒上的_________可转 移至被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的___________上。将目 的基因插入质粒的 中，通过农杆菌的转化作用，就可以使 目的基因进入植物细胞。 染色体 (3)过程：目的基因插入_______的_________中 导入__________ 整合到受体细胞的染色体上 表现出新性状的植株。 质粒 植物细胞 任 务 活 动 8 (4)将目的基因导入受体细胞的方法还有______________，该方法是 我国科学家独创的。 (5)若要得到转基因生物个体，植物的________和________都可作为 受体细胞，动物一般选用________作为受体细胞。 花粉管通道法 受精卵 体细胞 受精卵 ［拓展］科学家用病毒 与目的基因一起构建的载体,去感染受体 动物细胞，也能使目的基因导入动物细胞内。如慢病毒载体、腺病 毒载体等。 任 务 活 动 9 【资料二】阅读教材P82“目的基因的检测与鉴定”的内容。 (1)基因工程中需要进行目的基因的检测与鉴定，其目的是了解目的 基因进入受体细胞后，是否__________和________________。 (2)如果目的基因在受体细胞内成功表达，其表达过程中遗传信息的 流动方向是_ _________________________。 稳定维持 表达其遗传特性 蛋白质 任 务 活 动 10 (3)利用技术检测受体细胞的染色体 上是否插入目的基因， 应根据__________设计引物,然后以_________________作为模板进行 。如果有扩增产物，表明受体细胞的染色体 上插入了目的基 因，如果没有扩增产物，则表明受体细胞的染色体 上未插入目 的基因。 目的基因 受体细胞的核 (4)如果经检测目的基因已在受体细胞中成功表达，仍需进行个体生 物学水平的鉴定，原因是_____________________________________ _____________________。 目的基因表达出蛋白质，生物个体不一定 具备人们所需要的性状 任 务 活 动 11 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<m></m>质粒的<m></m>上； 第二次拼接(非人工操作)指被插入目的基因的<m></m>拼接到受体细 胞染色体的<m></m>上。 (2)两次导入：第一次导入是将含目的基因的重组<m></m>质粒导入农杆菌； 第二次导入(非人工操作)是将含目的基因的<m></m>导入受体细胞。 2.微生物作为受体细胞的优点 繁殖周期短；体积小易于培养操作；多为单细胞；遗传物质相对较少。 任 务 活 动 12 3.个体水平上检测转基因生物的方法 检测生物是否具有该蛋白质赋予的某种特性以及具有该特性的程度。 如: 转基因生物 鉴定方法 成功标志 抗虫植物 饲喂害虫(抗虫接种实验) 害虫死亡 抗病毒(菌)植物 病毒(菌)接种实验 未染病 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 获取目的基因产物的 转基因生物 提取细胞产物与天然产品 进行功能活性比较 细胞产物功能活 性正常 任 务 活 动 13 4.目的基因的检测与鉴定 ［延伸］ (1)目的基因的检测 分子杂交技术 ①原理：碱基互补配对原则。 任 务 活 动 14 ②基因探针：是一小段带有放射性同位素标记或荧光标记的单链的 片段。能与目的基因的的一条链发生碱基互补配对。 任 务 活 动 15 ③检测受体细胞是否含目的基因的具体过程： 任 务 活 动 16 (2)基因表达水平的检测(原理) 进行转录水平的检测，其原理与目的基因的检测原理相似，只是被 检测的物质不再是转基因生物基因组的 ，而是转基因生物细胞 内的 ；进行翻译水平的检测则是利用抗原与抗体特异性结合 的原理。 任 务 活 动 17 例1 ［2025·江苏南京高二期中］ 如图是利用基因工程培育抗虫植物 的示意图。以下相关叙述错误的是 ( ) A.的操作中需要将抗虫基因插入质粒的 中 B.一般情况下⑤只要表现出抗虫性状，就表明植株发生了可遗传变异 C.过程利用了膜的结构特性，重组 质粒整合到④的染色体上 D.④的染色体上若含有抗虫基因，⑤不一定表现出抗虫性状 √ 任 务 活 动 18 [解析] 过程 是构建基因表 达载体,需要将抗虫基因插入 质 粒的 中，A正确；一般情 况下，⑤只要表现出抗虫性状就表明抗虫基因成功整合到植物细胞染色 体 上且已表达，即发生了可遗传变异(属于基因重组)，B正确； 过程利用了农杆菌中的质粒上的 具有可转移至受体细 胞并且整合到受体细胞染色体的 上的特点，C错误；若受体细胞的 染色体上含抗虫基因，并不代表该基因就一定能成功表达，因此不能确 定⑤是否表现出抗虫性状，D正确。 任 务 活 动 19 例2 ［2024·贵州贵阳高二联考］棉花产业在我国国民经济的发展中 占有举足轻重的地位，为了抵抗虫害，我国培育成了拥有自主知识 产权的转基因抗虫棉，棉田生态环境得到改善。相关叙述错误的是 ( ) A.通过观察害虫吃转基因棉叶是否死亡属于分子水平的检测 B.通过抗原—抗体杂交可检测目的基因是否表达出抗虫蛋白 C.通过等技术可以检测目的基因是否转录形成了 D.通过 等技术可以检测到棉花体细胞中细菌的抗虫基因 √ 任 务 活 动 20 [解析] 通过观察害虫吃转基因棉叶是否死亡，属于个体生物学水平 上的鉴定，A错误；通过抗原—抗体杂交可检测目的基因是否表达出 抗虫蛋白，B正确；通过等技术检测受体细胞染色体 上是否 插入了目的基因或检测目的基因是否转录出 ，C、D正确。 任 务 活 动 21 备用习题 22 1.植物基因工程是定向改造植物遗传性状、实现植物精准育种的有力手段。在气候变化和人口增长的情况下，植物基因工程技术将在改善作物的产量、品质和抗逆性方面表现出突出的优势。下列相关叙述错误的是（ ） A. 真核生物和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+的激活 B. 启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位 C. 可用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入花的子房中 D. 目的基因插入Ti质粒的任意位置均可被转化进入植物细胞 √ 备 用 习 题 [解析]DNA聚合酶催化DNA复制时子链的合成，真核生物和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+的激活，A正确；启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，B正确；可用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入花的子房中，实现基因重组，C正确；目的基因插入Ti质粒的T-DNA部位才可被转化进入植物细胞，D错误。 备 用 习 题 2.转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。下列有关说法错误的是（ ） A. 大肠杆菌转化实验中可使用Ca2+处理以提高转化效率 B. 目的基因导入受体细胞前必须构建基因表达载体以便稳定存在 C. 将DNA溶液滴加在受粉后的花柱切面上，可以使目的基因进入胚囊 D. 农杆菌转化法中需要进行两次体外拼接和两次导入 √ 备 用 习 题 [解析]可以用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使其能吸收周围环境中的DNA分子，有利于重组基因表达载体导入其中，提高转化效率，A正确。将目的基因导入受体细胞前必须构建基因表达载体，这是基因工程的核心步骤，有利于目的基因在受体细胞中稳定存在，B正确。花粉管通道法中可以用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注射到子房，也可以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，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊，C正确。农杆菌转化法需要有两次的拼接过程，发生在Ti质粒与目的基因之间(体外拼接)、携带目的基因的T-DNA与植物细胞的染色体DNA之间(体内拼接)；有两次的导入过程，即基因表达载体导入农杆菌、通过农杆菌的转化作用将目的基因导入植物细胞，D错误。 备 用 习 题 3.研究人员将一种海鱼的抗冻蛋白基因afp整合到土壤农杆菌的Ti质粒上，然后用它侵染番茄细胞，获得了抗冻的番茄品种。以下说法正确的是（ ） A．目的基因的筛选与获取是培育转基因生物的核心工作 B．海鱼的抗冻蛋白基因afp是培育抗冻番茄用到的目的基因 C．构建含有afp基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶和解旋酶 D．只要检测出番茄细胞中含有afp基因就代表抗冻番茄培育成功 √ 备 用 习 题 [解析]基因表达载体的构建是培育转基因生物的核心工作，A错误；实验目的是获得抗冻的番茄品种，因此抗冻蛋白基因afp属于目的基因，B正确；构建含有afp基因的Ti质粒需要限制酶、DNA连接酶，不需要解旋酶，C错误；只有番茄具有抗冻性才能代表抗冻番茄培育成功，D错误。 备 用 习 题 4.利用农杆菌转化法将苏云金杆菌的Bt基因导入棉花细胞获得抗虫棉，可有效减少农药使用，提高棉花产量。下列相关叙述错误的是（ ） A．农杆菌转化法和肺炎链球菌转化实验的原理相同 B．苏云金杆菌和棉花的基因都是有遗传效应的DNA片段 C．农杆菌转化法一般需要农杆菌的Ti质粒作为表达载体 D．由该种方法获得的转基因抗虫棉无法将抗虫基因遗传给子代 √ 备 用 习 题 [解析]农杆菌转化法和肺炎链球菌转化实验的原理相同，均是基因重组，A正确；苏云金杆菌和棉花的遗传物质均是DNA，故苏云金杆菌和棉花的基因都是有遗传效应的DNA片段，B正确；农杆菌转化法一般需要农杆菌的Ti质粒作为表达载体，Ti质粒上的T-DNA可以将目的基因转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上，C正确；农杆菌转化法将Bt基因插入转基因抗虫棉的染色体DNA中，所以转基因抗虫棉体内的Bt抗虫基因可以通过有性生殖遗传给子代，D错误。 备 用 习 题 5.下图表示pBR322质粒和人生长激素基因所在片段的结构信息，将二者构建的重组质粒导入受体菌并进行筛选。下列叙述正确的是（ ） 注：AmpR为氨苄青霉素抗性基因，Tetr为四环素抗性基因。 A. 应选择的限制酶组合是酶E和酶F B. 所选用的受体菌不能含有AmpR和Tetr基因 C. 用含氨苄青霉素的培养基只能筛选出含重组质粒的受体菌 D. 同时用三种限制酶处理图中质粒，电泳后通常可得到3条条带 √ 备 用 习 题 [解析]酶E会破坏两种标记基因，为避免 切割后DNA片段的自身环化，又保留质 粒上的标记基因，切割时应选择的限制 酶组合是酶F和酶G, A错误；所选用的受体菌不能含有AmpR和Tetr基因，以便于筛选含有目的基因的受体菌，B正确；用含氨苄青霉素的培养基筛选出的有导入重组质粒的受体菌和导入原质粒的受体菌，C错误；据图可知同时用三种限制酶处理图中质粒，因酶E有两个酶切位点，故将质粒切割成了4个DNA片段，电泳后通常可得到4条条带，D错误。 备 用 习 题 6.图为利用奶牛的乳汁生产胰岛素的流程图。回答下列问题: (1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的条件有 (答出两点即可)。而作为基因表达载体，除了满足上述基本条件外，还需要具有启动子和终止子等。 具有自我复制的能力、有一个至多个限制酶切割位点、含有标记基因 备 用 习 题 [解析]质粒载体是小型环状DNA分子，其作为基因工程的工具，应具备的条件有具有自我复制的能力、有一个至多个限制酶切割位点、含有标记基因。而作为基因表达载体，除了满足上述基本条件外，还需要具有启动子和终止子等。 备 用 习 题 (2)据图分析，最好选用 (填限制酶名称)分别切割目的基因和质粒分子。当胰岛素基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是 。 Sma Ⅰ、Pst Ⅰ 磷酸二酯键 备 用 习 题 [解析]选用的限制酶不能破坏目的基因和标记基因，结合图示分析可知，最好选用Sma Ⅰ、Pst Ⅰ分别切割目的基因和质粒分子。当胰岛素基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。 备 用 习 题 (3)要使胰岛素基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体，而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是 。将重组质粒导入受精卵的方法是 。经检测，胰岛素基因已导入受体细胞的基因组中，但转基因奶牛通过乳腺生物反应器未生产出胰岛素，根据中心法则分析，其原因可能是 。 目的基因无复制原点、目的基因无表达所需的启动子等 显微注射法 胰岛素基因(目的基因)的转录或翻译异常 备 用 习 题 [解析]要使胰岛素基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体，而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是目的基因无复制原点，无表达所需的启动子等。将重组质粒导入受精卵的方法是显微注射法。经检测，胰岛素基因已导入受体细胞的基因组中，但转基因奶牛通过乳腺生物反应器未生产出胰岛素，其原因可能是胰岛素基因的转录或翻译异常，没有表达出胰岛素。 备 用 习 题 练习册 39 [1~7题每题2分，共14分］ 1.［2025·河北衡水高二月考］下列有关将目的基因导入受体细胞的 叙述，正确的是( ) A.将目的基因导入动物受精卵最常用的方法是显微注射法 B.原核生物有繁殖快、遗传物质少等特点，可用于生产各种有生物 活性的蛋白质 C.将目的基因导入植物细胞常用的受体细胞是植物受精卵 D.可将含有目的基因的植物病毒作为载体导入 处理后的大肠杆 菌细胞 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 40 [解析] 将目的基因导入动物受精卵最常用的方法是显微注射法，A 正确；原核生物的细胞中没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质进 行加工，故生产的蛋白质可能没有生物活性，B错误；由于植物体细 胞具有全能性，将目的基因导入植物细胞常用的受体细胞是植物体 细胞，C错误；植物病毒只侵染植物细胞，不侵染大肠杆菌，D错误。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 41 2.基因工程中，目的基因在宿主细胞中表达才能产生人们需要的功能 物质。下列能说明目的基因完成表达的是( ) A.转入了人胰岛素原基因的大肠杆菌合成出人胰岛素原 B.在奶牛乳腺细胞中检测到人的干扰素基因 C.在棉花细胞中检测到重组 分子上的抗性基因 D.在酵母菌细胞中检测到含有目的基因的重组 分子 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 42 [解析] 转入了人胰岛素原基因的大肠杆菌合成出人胰岛素原，说明 目的基因完成了表达过程，A正确；B、C、D项只能说明目的基因 成功导入生物体内，但目的基因是否表达是未知的，B、C、D错误。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 43 3.根癌农杆菌侵染植物细胞时，其质粒上的 片段能转入植 物的基因组中，因此可利用农杆菌以 质粒作为载体进行转基因操 作。下列相关叙述正确的是( ) A.目的基因应插入片段外，以防止破坏 B.用 处理农杆菌，以利于其感染植物细胞 C.质粒是一种环状分子，属于细菌的拟核 D.片段有利于介导外源整合到植物细胞染色体 上 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 44 [解析] 在农杆菌转化法中，需要将目的基因插入 片段中，A 错误；在农杆菌转化法中，用处理农杆菌，以利于重组 质粒 导入农杆菌，B错误；质粒是一种存在于细菌拟核 之外的环状 分子，C错误；片段有利于介导外源 整合到植物细 胞染色体 上，D正确。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 45 4.［2024·辽宁部分高中高二期末］ 花粉管通道法是我国科学家独创的 介导植物基因转化的一种方法，其 原理是在植物受粉的特定时期，将外源 溶液涂于柱头上，利用植物 在开花、受精过程中形成的花粉管通道，将外源 导入受精卵细胞， 并进一步整合到受体细胞的基因组中，过程如图所示。下列相关说法错 误的是( ) 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 46 A.外源 需要构建基因表达载体 才能借助图示方法实现转化 B.构建的基因表达载体必须含有起始 密码子，以作为转录的起始位点 C.外源 进入图中的受精卵后，可 以整合到其染色体的 上 D.相比于农杆菌转化法，花粉管通 道法可省去植物组织培养这一操作 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 47 [解析] 要让目的基因进入受体细胞 后能稳定存在并能够表达和发挥作 用，都需要构建基因表达载体，A正 确；起始密码子在翻译中作为起始信号，存在于 上，不在基因表 达载体上，B错误；外源 进入图中的受精卵后，可以整合到 染色体的 上，从而实现复制和表达，C正确；花粉管通道法可以直 接实现转基因植物的自然生成，而农杆菌转化法需要对成功导入目的基 因的受体细胞进行植物组织培养从而获得转基因植物，D正确。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 48 5.［2025·河北沧州高二期中］真核生物基因中通常有内含子(无编码 作用的片段)，而原核生物基因中没有，故原核细胞中没有真核细胞 中切除内含子对应序列的机制。已知在人体中基因 可以表达出 蛋白。下列有关利用基因工程生产蛋白 的叙述，错误的是( ) 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 49 A.若用大豆作为表达基因 的受体，可选用农杆菌转化法导入目的基因 B.酵母菌繁殖快、易培养，适宜作为高效表达蛋白 的受体 C.将含基因的表达载体导入细菌后未得到有活性的蛋白 ，说明基 因 未表达 D.可用抗蛋白的单克隆抗体检测受体细胞中导入的基因 是否表达 出蛋白 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 50 [解析] 农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，适用 于大豆等双子叶植物，A正确；酵母菌是微生物，具有繁殖快、易培 养、遗传物质相对较少等优点，且酵母菌为真核生物，适宜作为高 效表达蛋白 的受体，B正确；原核生物的基因中没有内含子，若基 因中含有内含子，而细菌不能切除内含子对应的 序列，因此导 入基因的细菌表达出的蛋白可能没有活性，但不能说明基因 未表 达，C错误；检测基因是否表达出蛋白 ，一般用抗原—抗体杂交 法，故可用抗蛋白 的单克隆抗体进行检测，D正确。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 51 6.［2025·湖北十堰高二期末］研究人 员用限制酶、 Ⅰ切割 基 因和 质粒，以构建基因表达 载体。对受体细胞大肠杆菌进行转化 和筛选，导入目的基因的过程中，受 体菌存在未导入质粒、导入空质粒 (不含目的基因的 质粒)或导 入重组质粒的情况。下列有关分析错误的是( ) 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 52 A.用和Ⅰ同时切割有利于 基因正确插入 质粒 B.培养基添加氯霉素可筛选出导入了 质粒的受体菌 C.培养基添加四环素可筛选出未导入 质粒与导入重组质粒的受体菌 D.用 基因的引物进行扩增可对转化 后的大肠杆菌进行鉴定 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 53 [解析] 由题图可知，在构建基因表达 载体时，使用双酶切割能使目的基因 正确插入质粒中，故用和 Ⅰ 同时切割有利于 基因正确插入 质粒，A正确；未导入质粒的 受体菌不能在含有氯霉素的培养基上生长，故培养基添加氯霉素可筛选 出导入质粒的受体菌，B正确；重组质粒中的四环素抗性基因被限制酶 切割后功能丧失，因此未导入质粒的受体菌和导入重组质粒的受体菌都 不能在含有四环素的培养基上生长，C错误； 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 54 在鉴定导入重组质粒的受体菌时，重组 质粒中含有 基因，因此可用 基因的引 物来扩增，若扩增出目的产物，则说明 受体菌含有重组质粒，D正确。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7.［2025·福建宁德高二月考］斑点印迹杂交 是一种核酸分子杂交技术，其技术流程如图 所示。在食品卫生检测和环境监测等领域， 利用斑点印迹杂交技术可快速检测出样品中 A.斑点印迹杂交技术可用于受体菌细胞中转基因转录量的检测 B.斑点印迹杂交技术可用于已知遗传病致病基因的点突变的检测 C.和 片段能够杂交的主要原因是两条链的碱基可以互补配对 D.标记的探针中碱基序列的长度越短，则检测的精确度会越高 存在的致病微生物或污染微生物。下列相关分析不合理的是( ) √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 56 [解析] 斑点印迹杂交是一种核酸分子杂交 技术，该技术遵循的原理是碱基互补配对， 可用于受体菌细胞中转基因转录量 (与 的碱基配对)的检测，也可用于 已知遗传病致病基因的点突变(与 碱基互补配对)的检测，A、B 正确；结合图示可知，和 片段能够杂交的主要原因是两条链的碱基可 以互补配对，从而形成杂交带，C正确；探针中碱基序列的长度会影响 检测的灵敏度，探针中碱基序列的长度越短，易导致非特异性结合，则 检测的精确度会越低，D错误。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 57 8.(9分)［2024·福建福州华侨中学高二期末］据报道，美国科研人员 通过基因转移技术，从根本上治愈了实验小鼠所患的Ⅰ型糖尿病，这 种技术把选定的 基因输入胰腺，这些基因随后得到整合并促使消化 系统和其他类型的细胞制造胰岛素，请回答下列问题： 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 58 (1)(3分)在基因工程中，基因称为__________。利用技术扩增 基因时，需要在反应体系中添加的有机物质是______、_________、 4种脱氧核苷酸和耐高温的聚合酶，扩增过程可以在 扩增仪 中完成。 目的基因 引物 模板 [解析] 根据题意分析，科研人员通过基因转移技术，将选定的 基因 输入胰腺，说明基因是目的基因；利用 技术扩增目的基因时， 需要在反应体系中添加的有机物质有引物、模板 、4种脱氧核糖 核苷酸、耐高温的 聚合酶等。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 59 (2)(3分)将 基因导入小鼠体内之前，需要操作的核心步骤是_______ _____________，此步骤最常用的运载工具是______，所需要的酶是 限制酶和____________。 基因表 达载体的构建 质粒 连接酶 [解析] 基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，该过程常用的 载体是质粒，需要先用限制酶切割含目的基因的 片段和质粒， 然后用 连接酶将目的基因和质粒连接起来。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 60 (3)(3分) 基因的检测可从分子水平和个体水平两方面进行，在分子 水平上通常采用_____技术检测 基因是否导入受体细胞，在个体水 平上应检测__________________________________。 实验小鼠所患的Ⅰ型糖尿病是否被根治 [解析] 在分子水平上检测基因是否导入受体细胞，可以利用 技 术；根据题干信息可知， 基因导入胰腺细胞后，可以从根本上治愈 实验小鼠所患的Ⅰ型糖尿病，因此在个体水平上应该检测实验小鼠所 患的Ⅰ型糖尿病是否被根治。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 61 9.(12分)［2024·浙江宁波余姚中学高二月考］与普通玉米相比，甜 玉米中可溶性糖向淀粉的转化较慢,可溶性糖含量高,汁多质脆，富含 多种维生素。为了使甜玉米更富有生产应用价值，科研人员通过转 基因技术培育出了超量表达蛋白的转基因甜玉米。在超量表达 基 因载体的构建中，所用片段和 质粒的酶切位点如图所示。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 62 说明:强启动子是一段有特殊序列结构的片段; 、 、 、Ⅰ、Ⅰ代表不同的限制酶; 是农杆 菌的质粒上的 片段。 (1)(2分)为了特异性扩增 基因序列，可采用_____技术，一般要加入 的原料为_______________。 4种脱氧核苷酸 [解析] 为了特异性扩增基因序列，可采用的方法。进行 时 一般要加入4种脱氧核苷酸作为原料。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 63 (2)(1分)强启动子是一段有特殊序列结构的 片段, 能被_________ _____识别并结合,驱动基因的持续转录。 聚 合酶 [解析] 启动子是聚合酶识别、结合的部位，强启动子能被 聚合酶识别并结合,驱动基因的持续转录。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 64 (3)(3分)构建能超量表达 基因的载体,需选用_______________限制酶 的组合和连接酶。将重组 质粒转入农杆菌时，先将农杆菌用 ______处理。 和Ⅰ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 65 [解析] 在构建基因表达载体时，要想使 基因在玉米植株中超量表 达，切割目的基因时需要把强启动子和 基因一起切割下来，因此在 构建基因表达载体时，应选用的限制酶是和Ⅰ。将重组 质粒转入农杆菌时,可以用 处理农杆菌使之处于一种能吸收周围 环境中分子的生理状态，以便于重组 质粒导入。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 66 (4)(6分)将玉米愈伤组织经农杆菌液浸泡，超量表达 基因会随 ______________________________，从而获得转基因植物细 胞。继而进行植物组织培养,培养基中需加入________进行筛选，筛 选出的愈伤组织经________过程形成丛芽,然后在________ (填激素名称) 占比较多的培养基上形成根,最终获得多个转基因玉米 株系。发现某株系的 蛋白表达量较低,请对该现象作出合理的解释: ___________________________________________________。 整合到玉米细胞的染色体上 潮霉素 再分化 生长素 该株系玉米中可能没有导入目的基因或目的基因未表达 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 67 [解析] 由题图可知潮霉素抗性基因位于质粒的 中，随 整合到玉米细胞的染色体 上，所以将用农杆菌液浸泡过 的玉米愈伤组织进行植物组织培养，培养基中需加入潮霉素进行筛 选，筛选出的愈伤组织可再分化形成丛芽，然后在生长素占比较多 的培养基上形成根，最终获得多个转基因玉米株系。蛋白质的表达 量与基因的表达有关，故某株系的 蛋白表达量较低的原因可能是其 没有导入目的基因或者目的基因没有表达。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 68 预习梳理 夯基础 一、将目的基因导入受体细胞 1.(1)①子房 ②花柱切面 花粉管通道 (2)维持稳定和表达 2. (1)显微注射技术 (2)受精卵 3.<m></m> 能吸收周围环境中<m></m>分子 二、目的基因的检测与鉴定 <m></m> 转录 蛋白质 抗原—抗体杂交 三、基因工程的基本操作程序 目的基因 <m></m>连接酶 基因表达载体 表达载体 检测和鉴定 答 案 速 查 69 预习检测 判正误 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× 任务活动 提素养 任务 将目的基因导入受体细胞及目的基因的检测与鉴定 (1)双子叶 裸子 (2)<m></m> 染色体<m></m> (3)<m></m>质粒 <m></m> 植物细胞 (4)花粉管通道法 (5)受精卵 体细胞 受 精卵 (1)稳定维持 表达其遗传特性 (2)<m></m>蛋 白质 (3)目的基因 受体细胞的核<m></m> (4)目的基因表达出蛋白 质，生物个体不一定具备人们所需要的性状 答 案 速 查 反馈评价 例1 C 例2 A 备用习题 1.D 2.D 3.B 4.D 5.B 6. (1) 具有自我复制的能力、有一个至多个 限制酶切割位点、含有标记基因 (2) Sma Ⅰ、Pst Ⅰ 磷酸二酯键 (3) 目的基因无复制原点、目的基因无表达所需的启动子等 显微注射法 胰岛素基因(目的基因)的转录或翻译异常 答 案 速 查 练习册 基础巩固练 1.A 2.A 3.D 4.B 5.C 6.C 7.D 综合应用练 8.(1)目的基因 引物 模板<m></m> (2)基因表达载体的构建 质粒 <m></m>连接酶 (3)<m></m> 实验小鼠所患的Ⅰ型糖尿病是否被根治 9.(1)<m></m> 4种脱氧核苷酸 (2)<m></m>聚合酶 (3)<m></m>和<m></m>Ⅰ <m></m> (4)整合到玉米细胞的染色体<m></m>上 潮霉素 再分化 生长 素 该株系玉米中可能没有导入目的基因或目的基因未表达 答 案 速 查 $