2024-2025學(xué)年高二生物人教版選擇性必修3同步練習(xí) 第3章 第2節(jié) 第2課時 將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與鑒定

第2課時將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與鑒定課標內(nèi)容(1)闡明將目的基因?qū)胧荏w細胞的方法。(2)闡明目的基因的檢測與鑒定的方法。知識點1將目的基因?qū)胧荏w細胞1.目的基因?qū)胫参锛毎?1)花粉管通道法①用微量注射器將含目的基因的DNA溶液直接注入子房中。②在植物受粉后的一定時間內(nèi)，剪去柱頭，將DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道進入胚囊。(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法2.目的基因?qū)雱游锛毎?.目的基因?qū)胛⑸锛毎Ｓ迷松铮?使用最廣泛的是大腸桿菌)為什么經(jīng)常選用大腸桿菌作為受體細胞？提示：大腸桿菌的遺傳物質(zhì)少，且容易培養(yǎng)，繁殖速度快等。知識點2目的基因的檢測與鑒定知識點3基因工程的基本操作程序(1)將重組表達載體導(dǎo)入動物受精卵常用顯微注射法。(√)(2)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉植株抗蟲效果的鑒定必須通過分子檢測才能達到目的。(×)提示：抗蟲效果的鑒定要在個體生物學(xué)水平上做抗蟲接種實驗來鑒定。(3)可通過PCR等技術(shù)檢測棉花的染色體上是否插入了Bt基因。(√)(4)Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移到植物細胞內(nèi)，并且與其染色體DNA整合在一起。(√)(5)檢測目的基因是否成功表達可用抗原—抗體雜交技術(shù)。(√)(6)用PCR技術(shù)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，利用了堿基互補配對原則。(√)將目的基因?qū)胧荏w細胞和目的基因的檢測與鑒定【情境探疑】下圖為利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法制備轉(zhuǎn)基因植物的過程圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)在用土壤農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛毎倪^程中，一定要將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上的原因是什么？提示：原因是農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA(可轉(zhuǎn)移的DNA)可轉(zhuǎn)移至被侵染的細胞，并且整合到該細胞的染色體DNA上。(2)將基因表達載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌細胞時，應(yīng)怎樣處理農(nóng)桿菌細胞？提示：基因表達載體(重組質(zhì)粒)導(dǎo)入農(nóng)桿菌細胞時，要用Ca2＋處理農(nóng)桿菌細胞，使其處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，利于重組質(zhì)粒的導(dǎo)入。(3)目的基因?qū)胧荏w細胞時，不同生物常用的受體細胞分別是什么？提示：①對于植物來說，受體細胞可以是受精卵或體細胞，因為植物細胞具有且容易表現(xiàn)全能性。②對于動物來說，受體細胞一般是受精卵，因為受精卵表現(xiàn)全能性相對容易，而高度分化的動物體細胞的全能性不易表現(xiàn)。③大腸桿菌和酵母菌在基因工程中都可以作為受體細胞，但又有所不同。大腸桿菌為原核細胞，而酵母菌為真核細胞(具有多種細胞器)，所以酵母菌在用于生產(chǎn)需要加工和分泌的蛋白質(zhì)時比大腸桿菌有優(yōu)勢。(4)用什么方法檢測目的基因是否插入到了受體細胞的染色體DNA上？提示：PCR技術(shù)。(5)用什么方法檢測目的基因是否發(fā)揮作用？提示：用PCR技術(shù)檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA；用抗原—抗體雜交技術(shù)檢測目的基因是否翻譯出相應(yīng)蛋白質(zhì)。(6)如果目的基因是抗蟲基因，在個體水平上怎樣檢測？如果目的基因是耐鹽基因呢？提示：如果目的基因是抗蟲基因，則要進行抗蟲接種實驗；如果目的基因是耐鹽基因，則要用一定濃度的鹽水澆灌。1.目的基因?qū)氩煌荏w細胞的方法2.農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中的兩次拼接和兩次導(dǎo)入(1)第一次拼接是將目的基因拼接到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，第二次拼接(非人工直接操作)是指插入目的基因的T-DNA拼接到受體細胞的染色體DNA上。(2)第一次導(dǎo)入是將含目的基因的Ti質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌(Ca2＋處理法)，第二次導(dǎo)入(非人工直接操作)是指含目的基因的T-DNA導(dǎo)入受體細胞(農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法)。3.目的基因的檢測與鑒定4.個體水平檢測的具體方法及成功標志轉(zhuǎn)基因生物鑒定方法成功標志抗蟲植物飼喂害蟲(抗蟲接種實驗)害蟲死亡抗病毒(菌)植物病毒(菌)接種實驗未染病抗鹽植物鹽水澆灌正常生長抗除草劑植物噴灑除草劑正常生長獲取目的基因產(chǎn)物的轉(zhuǎn)基因生物提取細胞產(chǎn)物與天然產(chǎn)品進行功能、活性比較細胞產(chǎn)物功能活性正?！镜淅龖?yīng)用】例1下圖表示利用基因工程生產(chǎn)胰島素的三種途徑，據(jù)圖判斷正確的是()A.導(dǎo)入受體細胞C需要用Mg2＋處理使大腸桿菌處于感受態(tài)B.利用顯微注射的方法將目的基因?qū)胧荏w細胞A(受精卵)中C.受體細胞B通常為萵苣的卵細胞，經(jīng)脫分化、再分化形成個體D.三種方法得到的胰島素結(jié)構(gòu)完全相同答案B解析將目的基因?qū)胛⑸锛毎Ｓ肅a2＋處理法，即用Ca2＋處理大腸桿菌，使之成為感受態(tài)細胞，利于完成轉(zhuǎn)化過程，A錯誤；將目的基因?qū)雱游锛毎２捎蔑@微注射法，因為高度分化的動物體細胞的全能性受到限制，因此，將目的基因?qū)雱游锛毎麜r一般選擇動物的受精卵作為受體細胞，B正確；受體細胞B通常是萵苣的體細胞，目的基因?qū)朐摷毎?，需?jīng)脫分化和再分化過程形成轉(zhuǎn)基因植株，C錯誤；三種方法所使用的受體細胞不同，因此經(jīng)過基因的表達得到的胰島素結(jié)構(gòu)不完全相同，D錯誤。例2下列關(guān)于目的基因的檢測和鑒定的敘述，正確的是()A.目的基因能否在受體細胞中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是能否轉(zhuǎn)錄出mRNAB.可采用PCR檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄和翻譯C.可從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)來檢測目的基因是否翻譯成相應(yīng)蛋白質(zhì)D.抗蟲、抗病檢驗用于確定轉(zhuǎn)基因生物是否具備相關(guān)性狀屬于分子水平的檢測答案C解析目的基因?qū)胧荏w細胞后，首先要檢測轉(zhuǎn)基因生物(染色體)DNA上是否插入了目的基因，這是目的基因能否在受體細胞中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵，A錯誤；PCR可用于檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄，檢測目的基因是否翻譯用抗原—抗體雜交技術(shù)，B錯誤；抗蟲、抗病檢驗用于確定轉(zhuǎn)基因生物是否具備相關(guān)性狀屬于個體生物學(xué)水平的鑒定，D錯誤。例3(多選)如圖為科學(xué)家通過基因工程培育抗蟲棉時，從蘇云金桿菌中提取抗蟲基因“放入”棉花細胞中，與棉花的DNA分子“結(jié)合起來”而發(fā)揮作用的過程示意圖。以下相關(guān)說法正確的是()A.圖中Ⅰ是質(zhì)粒，步驟①需要用到限制酶和DNA連接酶B.圖中Ⅱ是含目的基因的重組質(zhì)粒，步驟②是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入棉花細胞C.圖中Ⅲ是農(nóng)桿菌，通過步驟③將目的基因?qū)胫参锛毎鸇.剔除培育成功的抗蟲棉體內(nèi)的四環(huán)素抗性基因不會影響抗蟲基因的表達答案ACD解析圖中Ⅰ為質(zhì)粒，步驟①為基因表達載體的構(gòu)建，需要用到限制酶和DNA連接酶，A正確；圖中步驟②是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌細胞，B錯誤；基因的表達具有一定的獨立性，剔除抗蟲棉體內(nèi)的四環(huán)素抗性基因不影響抗蟲基因的表達，D正確。例4下列哪一種方法不能用于檢測目的基因是否成功導(dǎo)入或表達()A.在顯微鏡下直接觀察受體細胞中是否含有目的基因B.通過PCR等技術(shù)檢測受體細胞的DNA分子上是否含有目的基因C.提取受體細胞合成的相應(yīng)蛋白質(zhì)，利用抗原—抗體特異性反應(yīng)進行檢測D.抗蟲基因?qū)胫参锛毎?，檢測植物是否具有抗蟲特性答案A解析檢測目的基因是否成功導(dǎo)入或表達的方法有多種。①分子水平上的檢測：通過PCR等技術(shù)檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因或檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)用抗原—抗體雜交技術(shù)。②個體生物學(xué)水平的鑒定：檢測是否具有抗性及抗性程度。在顯微鏡下無法觀察到受體細胞中是否含有目的基因，故選A。思維導(dǎo)圖晨讀必背1.轉(zhuǎn)化是指目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。2.在基因工程操作中，常用原核生物作為受體細胞，其中以大腸桿菌的應(yīng)用最為廣泛。一般先用Ca2＋處理大腸桿菌細胞，使細胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，然后再將重組的基因表達載體導(dǎo)入其中。3.檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因或目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA常用PCR等技術(shù)，檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)常用抗原—抗體雜交技術(shù)。隨堂檢測1.受體細胞不同，將目的基因?qū)胧荏w細胞的方法也不完全相同，下列受體細胞與導(dǎo)入方法匹配錯誤的一項是()選項受體細胞導(dǎo)入方法A棉花細胞花粉管通道法B大腸桿菌農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法C羊受精卵顯微注射法D番茄細胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法答案B解析花粉管通道法是我國科學(xué)家獨創(chuàng)的一種方法，我國的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉就是用此種方法獲得的，A正確；Ca2＋處理法能使大腸桿菌細胞的生理狀態(tài)發(fā)生改變，使細胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，所以將目的基因?qū)氪竽c桿菌細胞，常采用Ca2＋處理法，B錯誤；顯微注射法的受體細胞一般為動物受精卵，則將目的基因?qū)胙蚴芫训姆椒ㄊ秋@微注射法，C正確；在自然條件下，農(nóng)桿菌能侵染雙子葉植物和裸子植物，因此農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因?qū)胫参锛毎Ｓ玫姆椒ǎ蠖鄶?shù)單子葉植物不能用該方法，番茄是雙子葉植物，可用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)敕鸭毎珼正確。2.利用蘇云金桿菌的抗蟲基因培育出的抗蟲棉是否成功，需要檢測()A.是否能分離到目的基因 B.是否有抗蟲的性狀出現(xiàn)C.是否有抗生素產(chǎn)生 D.目的基因是否得到表達答案B解析能否分離出目的基因為基因?qū)胧欠癯晒Φ臋z測指標，A不符合題意；抗蟲棉培育成功的標志是目的基因成功表達，且表現(xiàn)出抗蟲性狀，B符合題意、D不符合題意；抗蟲棉是否表現(xiàn)抗蟲性狀與抗生素產(chǎn)生與否無關(guān)，C不符合題意。3.(2023·浙江寧波高三檢測)自然狀態(tài)下農(nóng)桿菌能感染雙子葉植物而通常不感染單子葉植物，是因為受傷的雙子葉植物能分泌某些酚類物質(zhì)誘導(dǎo)Ti質(zhì)粒中的Vir基因區(qū)段表達，該表達產(chǎn)物能誘導(dǎo)Ti質(zhì)粒產(chǎn)生一條新的T-DNA單鏈分子。此單鏈分子可進入植物細胞并整合到染色體上。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A.可以通過在傷口施加相關(guān)酚類物質(zhì)而使單子葉植物也成為農(nóng)桿菌易感植物B.農(nóng)桿菌感染宿主細胞的原理與肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理類似C.使用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法時，目的基因應(yīng)插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中D.合成新的T-DNA單鏈需要DNA連接酶與限制酶答案D解析在自然條件下，農(nóng)桿菌易感染雙子葉植物和裸子植物，通常對單子葉植物沒有感染力，原因是多數(shù)單子葉植物細胞不能分泌某些酚類物質(zhì)，可以通過在傷口施加相關(guān)酚類物質(zhì)而使單子葉植物也成為農(nóng)桿菌易感植物，A正確；農(nóng)桿菌感染宿主細胞的原理與肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗的原理類似，實質(zhì)都是基因重組，B正確；Ti質(zhì)粒的T-DNA可轉(zhuǎn)移到植物細胞中，并能整合到染色體DNA上，因此，目的基因應(yīng)插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中，C正確；Ti質(zhì)粒中的Vir基因區(qū)段的表達產(chǎn)物能誘導(dǎo)Ti質(zhì)粒產(chǎn)生一條新的T-DNA單鏈分子，而合成新的T-DNA單鏈不需要限制酶，一般需要DNA聚合酶、DNA連接酶等，D錯誤。4.(多選)(2023·江蘇揚州高三檢測)甲醇酵母是基因工程中常用的受體菌，它可以高效表達外源蛋白，但自身蛋白分泌到培養(yǎng)基的較少。研究人員將人的膠原蛋白基因?qū)爰状冀湍钢胁⒊晒Ρ磉_。下列有關(guān)敘述正確的是()A.用兩種酶切割目的基因和質(zhì)粒，可防止目的基因反向連接和質(zhì)粒的自身環(huán)化B.常用顯微注射法將膠原蛋白基因?qū)爰状冀湍钢蠧.與大腸桿菌相比，甲醇酵母作受體菌所表達出的膠原蛋白與人體產(chǎn)生的膠原蛋白結(jié)構(gòu)更相近D.與其他酵母菌相比，甲醇酵母作受體菌便于表達出的膠原蛋白的分離與純化答案ACD解析用兩種酶切割目的基因和質(zhì)粒，可形成不同的末端，因此，可防止目的基因反向連接和質(zhì)粒的自身環(huán)化，A正確；常用Ca2＋處理法將目的基因?qū)胛⑸锛毎?，B錯誤；與大腸桿菌相比，甲醇酵母為真核生物，表達出的膠原蛋白經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工，所以與人體產(chǎn)生的膠原蛋白結(jié)構(gòu)更相近，C正確；與其他酵母菌相比，甲醇酵母可以高效表達外源蛋白，自身蛋白分泌到培養(yǎng)基的較少，便于目的蛋白的分離和純化，D正確。eq\a\vs4\al(課時精練)(時間：30分鐘)【基礎(chǔ)對點】知識點1將目的基因?qū)胧荏w細胞1.我國科學(xué)家獨創(chuàng)的花粉管通道法，可以使目的基因借助花粉管通道進入受體細胞，是一種十分簡便經(jīng)濟的方法，對此認識正確的是()A.不必構(gòu)建表達載體就可以直接導(dǎo)入B.此方法可用于轉(zhuǎn)基因動物C.受體細胞只能是植物的卵細胞D.有時可以取代農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法答案D解析要讓目的基因進入受體細胞后能穩(wěn)定存在并得到復(fù)制和表達，不管采用什么導(dǎo)入方法，都需要構(gòu)建表達載體才能實現(xiàn)，A錯誤；花粉管通道法只適用于轉(zhuǎn)基因植物的培育，B錯誤；采用花粉管通道法時，植物受體細胞一般是植物體細胞或受精卵，通常不選卵細胞，C錯誤。2.如圖表示轉(zhuǎn)基因動、植物的培育過程。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.受體細胞A只能是綿羊的體細胞B.②過程中需要進行胚胎移植操作C.可采用花粉管通道法將目的基因?qū)胧荏w細胞BD.③過程中一般需要生長素和細胞分裂素答案A解析培育轉(zhuǎn)基因動物時，受體細胞A一般是該種動物的受精卵，A錯誤。3.土壤農(nóng)桿菌侵染植物細胞時，Ti質(zhì)粒上的T-DNA片段轉(zhuǎn)入植物的基因組。利用農(nóng)桿菌以Ti質(zhì)粒作為載體進行轉(zhuǎn)基因，下列相關(guān)敘述正確的是()A.目的基因應(yīng)插入T-DNA片段外，以防止破壞T-DNAB.用Ca2＋處理農(nóng)桿菌，以利于其侵染植物細胞C.Ti質(zhì)粒是一種環(huán)狀DNA分子，屬于細菌的擬核DNAD.T-DNA片段有利于介導(dǎo)外源DNA整合到植物的染色體DNA上答案D解析在農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中，需要將目的基因插入到T-DNA片段上，A錯誤；農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法中應(yīng)直接利用土壤農(nóng)桿菌感染植物細胞，B錯誤；Ti質(zhì)粒是一種環(huán)狀DNA分子，是存在于細菌擬核DNA之外的DNA，C錯誤；T-DNA片段有利于介導(dǎo)外源DNA整合到植物的染色體DNA上，D正確。4.下列關(guān)于目的基因?qū)胧荏w細胞的描述，正確的是()A.可以通過顯微注射法直接將目的基因?qū)雱游锏氖芫阎蠦.通過基因工程大量獲得胰島素時，受體細胞選擇大腸桿菌比酵母菌更有優(yōu)勢C.可以用PEG處理大腸桿菌將目的基因?qū)肫浼毎麅?nèi)D.可以使用病毒將目的基因?qū)胧荏w細胞答案D解析目的基因?qū)胧荏w細胞前必須進行基因表達載體的構(gòu)建，不能直接將目的基因?qū)?，A錯誤；酵母菌細胞中有多種細胞器，作為受體細胞生產(chǎn)胰島素(分泌蛋白)比大腸桿菌更有優(yōu)勢，B錯誤；大腸桿菌作為受體細胞時應(yīng)使用Ca2＋進行處理，C錯誤；可以利用部分病毒將自身DNA整合到宿主細胞染色體DNA上的特點，通過病毒的侵染將目的基因?qū)胂嚓P(guān)受體細胞，D正確。知識點2目的基因的檢測與鑒定5.下列用于判斷目的基因是否轉(zhuǎn)移成功的方法，不屬于分子水平的檢測的是()A.通過觀察害蟲吃棉葉是否死亡B.通過PCR檢測棉花的染色體DNA上是否插入抗蟲基因C.檢測轉(zhuǎn)基因生物中是否轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNAD.從轉(zhuǎn)基因生物中提取的蛋白質(zhì)利用抗原—抗體雜交檢測是否翻譯成功答案A解析通過觀察害蟲吃棉葉是否死亡，屬于個體生物學(xué)水平的鑒定，A正確；通過PCR等技術(shù)檢測棉花的染色體DNA上是否插入抗蟲基因，屬于分子水平的檢測，B錯誤；檢測轉(zhuǎn)基因生物中是否轉(zhuǎn)錄出相應(yīng)的mRNA，屬于分子水平的檢測，C錯誤；采用抗原—抗體雜交檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，屬于分子水平的檢測，D錯誤。6.如圖為轉(zhuǎn)基因抗蟲煙草的培育流程，下列敘述正確的是()A.培育過程①需要使用纖維素酶和果膠酶B.培育過程②將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入煙草細胞前需要使用CaCO3處理農(nóng)桿菌C.培育過程③④僅通過調(diào)節(jié)植物激素可誘導(dǎo)愈傷組織再生出新植株D.可通過觀察害蟲吞食轉(zhuǎn)基因煙草后的存活情況進行個體水平檢測答案D解析過程①表示基因表達載體的構(gòu)建過程，即形成重組Ti質(zhì)粒的過程，需要使用限制酶和DNA連接酶，不需要纖維素酶和果膠酶，A錯誤；過程②是將目的基因?qū)胧荏w細胞的過程，在將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入煙草細胞前需要先使用CaCl2處理農(nóng)桿菌，B錯誤；過程③④為再分化形成植株的過程，該過程中需要通過調(diào)節(jié)營養(yǎng)物質(zhì)和植物激素的配比，從而實現(xiàn)由愈傷組織誘導(dǎo)出芽和根的頂端分生組織的目的，并由此再生出新植株，C錯誤；可通過進行個體水平的檢測判斷轉(zhuǎn)基因抗蟲煙草是否培育成功，即讓害蟲吞食轉(zhuǎn)基因煙草，觀察害蟲的存活情況進行判斷，D正確。7.科學(xué)家通過改變一種名為NR2B的基因研制出了轉(zhuǎn)基因超級小鼠Hobbie－J，Hobbie－J比普通老鼠更加聰明，大腦運轉(zhuǎn)更加迅速，它能夠輕松完成迷宮任務(wù)。下列關(guān)于Hobbie－J產(chǎn)生過程的描述，錯誤的是()A.NR2B基因可通過PCR技術(shù)進行擴增B.改變后的NR2B基因作為目的基因，可直接注入小鼠受精卵內(nèi)C.通常采用顯微注射技術(shù)將改變后的NR2B基因重組質(zhì)粒導(dǎo)入小鼠受精卵內(nèi)D.可采用PCR等技術(shù)檢測改變后的NR2B基因是否插入小鼠染色體DNA上答案B解析改變后的NR2B基因作為目的基因，需要與載體結(jié)合后才可導(dǎo)入小鼠受精卵內(nèi)，B錯誤。知識點3基因工程基本操作程序8.藍細菌擬核DNA上有控制葉綠素合成的chlL基因。某科學(xué)家通過構(gòu)建該種生物缺失chlL基因的變異株細胞，以研究chlL基因?qū)θ~綠素合成的控制，技術(shù)路線如下圖所示，下列敘述錯誤的是()A.①②過程應(yīng)使用不同的限制性內(nèi)切核酸酶B.①②過程都要使用DNA連接酶C.終止密碼子是基因表達載體的重要組成部分D.若操作成功，則可用含紅霉素的培養(yǎng)基篩選出該變異株答案C解析限制性內(nèi)切核酸酶的識別序列具有特異性，①②過程要切割的DNA序列不同，故應(yīng)使用不同的限制性內(nèi)切核酸酶，A正確；DNA連接酶的作用是連接DNA片段，①②過程都要使用DNA連接酶，B正確；基因表達載體由目的基因、啟動子、終止子、復(fù)制原點、標記基因等組成，終止密碼子是mRNA上密碼子的一種，C錯誤；變異株中chlL基因被重組基因同源替換，重組基因中有紅霉素抗性基因，故可用含紅霉素的培養(yǎng)基篩選出該變異株，D正確。9.(2023·河南洛陽期中)如圖是構(gòu)建基因表達載體的過程示意圖。下列相關(guān)說法正確的是()A.經(jīng)限制酶切割后，質(zhì)粒多了1個游離的磷酸基團，DNA分子多了2個游離的磷酸基團B.一個基因表達載體一般包括目的基因、標記基因、起始密碼子和終止密碼子等結(jié)構(gòu)C.構(gòu)建的重組質(zhì)粒一定含有目的基因并能表達出所需的性狀D.將構(gòu)建好的基因表達載體導(dǎo)入動物細胞常用顯微注射法答案D解析經(jīng)限制酶切割后，質(zhì)粒和DNA分子都多了兩個游離的磷酸基團，A錯誤；一個基因表達載體一般包括目的基因、啟動子、終止子、標記基因等結(jié)構(gòu)，B錯誤；構(gòu)建的重組質(zhì)粒含有目的基因，但不一定能表達出所需的性狀，還需要進一步檢測，C錯誤。10.(多選)聚合酶鏈式反應(yīng)(PCR)是一種體外迅速擴增DNA片段的技術(shù)。下列有關(guān)敘述正確的是()A.變性過程中破壞的是DNA分子內(nèi)堿基對之間的氫鍵B.復(fù)性過程中引物與DNA模板鏈的結(jié)合是依據(jù)堿基互補配對原則完成的C.延伸過程中需要加入DNA聚合酶、四種核糖核苷酸D.與細胞內(nèi)的DNA復(fù)制相比，PCR所需酶的最適溫度較高答案ABD解析延伸過程中需耐高溫的DNA聚合酶、四種脫氧核苷酸發(fā)揮作用，且這些物質(zhì)是在反應(yīng)開始前就加入的，C錯誤?！揪C合提升】11.(多選)利用某目的基因(圖甲)和P1噬菌體載體(圖乙)構(gòu)建重組DNA。限制性內(nèi)切核酸酶BglⅡ、EcoRⅠ和HindⅢ的切割位點分別如下圖所示(已知這三種限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端不同)。下列分析錯誤的是()A.構(gòu)建重組DNA時，可用BglⅡ和HindⅢ切割目的基因所在片段和P1噬菌體載體B.構(gòu)建重組DNA時，可用EcoRⅠ和HindⅢ切割目的基因所在片段和P1噬菌體載體C.圖乙中的P1噬菌體載體只用EcoRⅠ切割后，含有四個游離的磷酸基團D.用EcoRⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌體載體，再用DNA連接酶連接，只能產(chǎn)生一種重組DNA答案CD解析構(gòu)建重組DNA時，如果用BglⅡ和HindⅢ切割目的基因所在片段和P1噬菌體載體，目的基因兩端和P1噬菌體載體都形成不同的黏性末端，它們可構(gòu)成重組DNA，A正確；分析圖甲，HindⅢ的切割位點在第二個EcoRⅠ的切割位點的左側(cè)，因此用EcoRⅠ和HindⅢ切割目的基因所在片段，目的基因兩端將形成不同的黏性末端，同樣用EcoRⅠ和HindⅢ切割P1噬菌體載體也形成這兩種黏性末端，因此它們可構(gòu)成重組DNA，B正確；P1噬菌體載體為環(huán)狀DNA，其上只含有一個EcoRⅠ的切割位點，因此用EcoRⅠ切割后，該環(huán)狀DNA分子變?yōu)殒湢頓NA分子，因每條DNA單鏈每端各含有一個游離的磷酸基團，故切割后含有兩個游離的磷酸基團，C錯誤；用EcoRⅠ切割目的基因所在片段和P1噬菌體后形成的黏性末端相同，可正向連接或反向連接，能產(chǎn)生不止一種重組DNA，D錯誤。12.(多選)(2023·濟南高三二模)下圖為某種質(zhì)粒的簡圖，小箭頭所指分別為限制性內(nèi)切核酸酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位點，P為轉(zhuǎn)錄的啟動部位。已知目的基因的兩端有EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位點，受體細胞為無任何抗藥性的原核細胞。下列有關(guān)敘述正確的是()A.將含有目的基因的DNA與質(zhì)粒分別用EcoRⅠ酶切，在DNA連接酶的作用下，由兩個DNA片段連接形成的產(chǎn)物有3種B.DNA連接酶的作用是將酶切后得到的黏性末端連接起來，形成一個重組質(zhì)粒時形成2個磷酸二酯鍵C.為了防止目的基因反向連接和質(zhì)粒自身環(huán)化，酶切時可選用的酶是EcoRⅠ和BamHⅠD.能在含青霉素的培養(yǎng)基中生長的受體細胞表明該目的基因已成功導(dǎo)入該細胞答案AC解析根據(jù)題意，目的基因的兩端有EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位點，將含有目的基因的DNA用EcoRⅠ酶切，會得到目的基因片段。根據(jù)質(zhì)粒的簡圖可知，將質(zhì)粒用EcoRⅠ酶切，會得到與質(zhì)粒周長等長的鏈狀DNA，因此將含有目的基因的DNA與質(zhì)粒分別用EcoRⅠ酶切，在DNA連接酶的作用下，可生成目的基因—目的基因片段、目的基因—質(zhì)粒片段、質(zhì)粒—質(zhì)粒片段3種產(chǎn)物(由兩個DNA片段連接)，A正確；DNA連接酶的作用是將酶切后得到的黏性末端連接起來形成一個重組質(zhì)粒，該過程形成4個磷酸二酯鍵，B錯誤；EcoRⅠ和BamHⅠ的識別序列不同，獲取目的基因和切割質(zhì)粒時，同時選用EcoRⅠ和BamHⅠ切割，目的基因兩端形成的末端不同，切割開的質(zhì)粒兩端形成的末端不同，再用DNA連接酶連接，可以防止目的基因反向連接和質(zhì)粒自身環(huán)化，C正確；題圖顯示，在構(gòu)建重組DNA分子的過程中，質(zhì)粒中的青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因都不會被破壞，因此能在含青霉素的培養(yǎng)基中生長的受體細胞不能表明目的基因已成功導(dǎo)入該細胞，D錯誤。13.研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改造乳酸桿菌，將其添加于飼料中，以提高家禽養(yǎng)殖效率?？莶菅挎邨U菌分泌一種可降解纖維素的酶，這種酶由W基因編碼。為在乳酸桿菌中表達W基因，需使用圖1中質(zhì)粒為載體，圖2為含W基因的DNA片段。(1)采用____________技術(shù)可以快速、大量獲得W基因。(2)啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位。很多啟動子具有物種特異性，在圖1質(zhì)粒中插入W基因，其上游啟動子應(yīng)選擇________(填字母)。A.枯草芽孢桿菌啟動子B.乳酸桿菌啟動子C.農(nóng)桿菌啟動子(3)根據(jù)圖1和圖2所示信息，應(yīng)使用限制酶____________切割圖2中含W基因的DNA片段，以獲得能正確表達W基因的重組質(zhì)粒。所得重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化乳酸桿菌后，使用含____________的培養(yǎng)基篩選，以得到轉(zhuǎn)入W基因的乳酸桿菌。(4)為確定導(dǎo)入重組質(zhì)粒的乳酸桿菌是否具有分解纖維素的能力，研究人員用液體培養(yǎng)基分別培養(yǎng)如表所示菌種。取部分菌液上清液測定酶活力，實驗方案及測定結(jié)果如表所示。表中的X應(yīng)為____________。菌種酶活力相對值乳酸桿菌未檢出X未檢出導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的乳酸桿菌0.96答案(1)PCR(2)B(3)EcoRⅠ、HindⅢ氨芐青霉素(4)導(dǎo)入普通質(zhì)粒的乳酸桿菌解析(1)采用PCR技術(shù)可以快速、大量獲得目的基因。(2)啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位。該基因工程是將枯草芽孢桿菌的W基因?qū)肴樗釛U菌，要讓W(xué)基因在乳酸桿菌中成功表達，應(yīng)當選擇乳酸桿菌啟動子，B正確。(3)選擇限制酶時應(yīng)當注意：不能破壞目的基因；切割位點位于目的基因兩端；質(zhì)粒中至少要保留一個標記基因；質(zhì)粒上的切割位點要位于啟動子之后、終止子之前。據(jù)圖分析，MfeⅠ會破壞目的基因，BamHⅠ會破壞質(zhì)粒中的啟動子，故使用限制酶EcoRⅠ、HindⅢ切割含W基因的DNA片段，可獲得能正確表達W基因的重組質(zhì)粒。因為構(gòu)建的基因表達載體只含有標記基因——氨芐青霉素抗性基因，所以應(yīng)使用含氨芐青霉素的培養(yǎng)基進行篩選。(4)本實驗的目的是“為確定導(dǎo)入重組質(zhì)粒的乳酸桿菌是否具有分解纖維素的能力”，實驗中不僅要有空白對照，還要排除質(zhì)粒自身的影響，所以X應(yīng)為導(dǎo)入普通質(zhì)粒的乳酸桿菌。14.(2023·福建漳州期末)人類在預(yù)防與診療傳染性疾病的過程中，經(jīng)常使用疫苗和抗體。已知某傳染性疾病的病原體為RNA病毒，該病毒表面的A蛋白為主要抗原，其抗