1、12基因工程的基本操作程序目標(biāo)導(dǎo)航1.結(jié)合教材圖16，整體把握并說(shuō)出基因工程的基本操作程序。 2.理解獲取目的基因的途徑及基因表達(dá)載體的構(gòu)建。3.理解目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法、檢測(cè)與鑒定目的基因的方法。一、目的基因的獲取(閱讀P811)1基因工程的基本操作程序(1)目的基因的獲取。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定。2目的基因的獲取(1)目的基因主要是指編碼蛋白質(zhì)的基因，也可以是一些具有調(diào)控作用的因子。(2)常見(jiàn)方法從基因文庫(kù)中獲取基因文庫(kù)的種類(lèi)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因a原理：DNA雙鏈復(fù)制。b條件：引物、DNA模板、Taq酶、四種脫氧核苷酸

2、。c過(guò)程：目的基因DNA受熱變性后解鏈為單鏈，引物與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合，然后在DNA聚合酶作用下進(jìn)行延伸，如此重復(fù)循環(huán)多次。d結(jié)果：每一次循環(huán)后，目的基因的量可以增加一倍，即成指數(shù)形式擴(kuò)增(約為2n，n為擴(kuò)增循環(huán)的次數(shù))。人工合成法：如果基因比較小，核苷酸序列又已知，可借助DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成。二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建(閱讀P11)1基因表達(dá)載體的功能使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。2基因表達(dá)載體的構(gòu)成3基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程一般用同一種限制酶分別切割載體和目的基因，再用DNA連接酶把兩者連接。三、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞(閱讀P

3、1113)1轉(zhuǎn)化的概念目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。2轉(zhuǎn)化的方法(1)導(dǎo)入植物細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法：將目的基因?qū)腚p子葉植物和祼子植物。基因槍法：將目的基因?qū)雴巫尤~植物常用的方法?；ǚ酃芡ǖ婪ǎ何覈?guó)科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的一種方法。(2)導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞方法：顯微注射技術(shù)。常用受體細(xì)胞：受精卵。(3)導(dǎo)入微生物細(xì)胞第一步：首先用Ca2處理細(xì)胞，使細(xì)胞處于一種能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，這種細(xì)胞稱(chēng)為感受態(tài)細(xì)胞。第二步：將重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過(guò)程。四、目的基因的檢測(cè)與鑒定(閱讀P1315)1

4、分子水平檢測(cè)(連線(xiàn))2個(gè)體水平鑒定包括抗蟲(chóng)、抗病的接種實(shí)驗(yàn)，以確定是否有抗性及抗性程度?；蚬こ坍a(chǎn)品需要與天然產(chǎn)品活性進(jìn)行比較等。判斷正誤：(1)所有的目的基因都可從基因文庫(kù)中直接獲得。()(2)利用PCR技術(shù)能合成目的基因。() (3)標(biāo)記基因的作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。()(4)目的基因?qū)腚p子葉植物一般采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。()(5)一種生物的cDNA文庫(kù)可以有許多種，但基因組文庫(kù)只有一種。()(6)基因表達(dá)載體中需要含有起始密碼、終止密碼、目的基因、標(biāo)記基因。()(7)常用卵細(xì)胞作為動(dòng)物的受體細(xì)胞。()(8)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體上是否插入

5、了目的基因是目的基因能否在真核生物中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵。()(9)檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA是檢測(cè)目的基因是否發(fā)揮功能作用的第一步。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)一、目的基因的獲取1幾種獲取目的基因方法的比較方法基因文庫(kù)的構(gòu)建PCR技術(shù)擴(kuò)增人工合成基因組文庫(kù)部分基因文庫(kù)(如cDNA文庫(kù))過(guò)程優(yōu)點(diǎn)操作簡(jiǎn)單專(zhuān)一性強(qiáng)可在短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因?qū)Ｒ恍詮?qiáng)，可產(chǎn)生自然界中不存在的新基因缺點(diǎn)工作量大、盲目性大、專(zhuān)一性差操作過(guò)程較麻煩，技術(shù)要求過(guò)高需要嚴(yán)格控制溫度、技術(shù)要求高適用范圍小2.PCR技術(shù)與DNA復(fù)制的比較比較項(xiàng)目DNA復(fù)制PCR技術(shù)區(qū)別解旋方式解旋酶催化DNA在高

6、溫下變性解旋場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)(主要在細(xì)胞核內(nèi))細(xì)胞外(主要在PCR擴(kuò)增儀中)酶解旋酶、DNA聚合酶耐熱的DNA聚合酶溫度細(xì)胞內(nèi)溫和條件控制溫度，需90 95 高溫結(jié)果合成DNA分子合成DNA片段或基因聯(lián)系(1)模板：均需要脫氧核苷酸雙鏈作為模板(2)原料：均為四種脫氧核苷酸(3)酶：均需DNA聚合酶(4)引物：都需要引物，使DNA聚合酶從引物的3端開(kāi)始連接脫氧核苷酸1基因組文庫(kù)和部分基因文庫(kù)有什么區(qū)別？答案基因組文庫(kù)包含一種生物的全部基因，部分基因文庫(kù)只包含一種生物的一部分基因。2怎樣從基因文庫(kù)中得到我們所需的目的基因呢？答案根據(jù)目的基因的有關(guān)信息，例如，根據(jù)基因的核苷酸序列、功能、在染色體上的位置

7、、轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA以及基因表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性來(lái)獲取目的基因。3PCR過(guò)程中需要解旋酶嗎？所需要的DNA聚合酶應(yīng)具有什么特點(diǎn)？答案PCR過(guò)程中，DNA雙鏈解開(kāi)是在高溫下完成的，不需要解旋酶；由于PCR過(guò)程溫度較高，所以需要能耐高溫的DNA聚合酶。4什么樣的基因適合用DNA合成儀直接人工合成？答案基因比較小，核苷酸序列又已知。 1下列獲取目的基因的方法中需要模板鏈的是()從基因文庫(kù)中獲取目的基因利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因反轉(zhuǎn)錄法通過(guò)DNA合成儀利用化學(xué)方法人工合成A B C D問(wèn)題導(dǎo)析(1)PCR利用的是DNA雙鏈復(fù)制原理，將雙鏈DNA之間的氫鍵打開(kāi)，變成單鏈DNA，作為聚合反應(yīng)的模板。(2)反

8、轉(zhuǎn)錄法則是以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下，先反轉(zhuǎn)錄形成互補(bǔ)的單鏈DNA，再合成雙鏈的DNA。、則均不需要模板。答案D一題多變判斷正誤：(1)目的基因可以從自然界已有物種直接分離，也可人工合成。()(2)目的基因就是指編碼蛋白質(zhì)的基因。()(3)真核生物的基因中含有內(nèi)含子，因此常用反轉(zhuǎn)錄法獲取目的基因。()(4)利用DNA合成儀可以在短時(shí)間內(nèi)大量擴(kuò)增目的基因。()答案(1)(2)(3)(4)二、基因表達(dá)載體的構(gòu)建與轉(zhuǎn)化1基因表達(dá)載體的構(gòu)建步驟(1)一般用同一種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，使其產(chǎn)生相同的末端。(2)將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的切口處，再加入適量DNA連接酶，

9、形成一個(gè)重組DNA分子(重組質(zhì)粒)。構(gòu)建過(guò)程如圖：特別提醒：該過(guò)程把三種工具(兩種工具酶、一種載體)全用上了，是最核心、最關(guān)鍵的一步，在體外進(jìn)行。2將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法比較細(xì)胞類(lèi)型方法說(shuō)明特點(diǎn)植物細(xì)胞農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法目的基因插入到Ti質(zhì)粒的TDNA上通過(guò)農(nóng)桿菌進(jìn)入植物細(xì)胞插入到植物細(xì)胞中的染色體DNA上目的基因表達(dá)經(jīng)濟(jì)、有效，適合于雙子葉植物和裸子植物基因槍法目的基因包裹在微小的金?；蜴u粒表面用基因槍高速射入到受體細(xì)胞或組織中目的基因表達(dá)成本較高，是單子葉植物中常用的基因轉(zhuǎn)化方花粉管通法含目的基因的溶液滴加在柱頭上(或用含目的基因的溶液處理花粉粒)花粉粒吸入目的基因授粉目的基因表達(dá)簡(jiǎn)便、經(jīng)

10、濟(jì)，我國(guó)科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)動(dòng)物細(xì)胞顯微注射技術(shù)目的基因片段受精卵的核內(nèi)受精卵經(jīng)胚胎早期培養(yǎng)一段時(shí)間后移植到雌性動(dòng)物的輸卵管或子宮內(nèi)使其發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物最為有效的將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的方法微生物細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞法Ca2處理微生物細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞將基因表達(dá)載體在緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合一定溫度下促使感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、有效歸納提煉1結(jié)合教材P13資料卡分析，用花粉管通道法導(dǎo)入受體細(xì)胞的目的基因是否需要和載體結(jié)合？試分析原因。答案需要。因?yàn)槟康幕蛑挥泻洼d體結(jié)合成基因表達(dá)載體才容易在受體細(xì)胞中穩(wěn)定維持和表達(dá)。2農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法利用了農(nóng)桿菌的什么特性？答案農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的TDNA(可轉(zhuǎn)移的DN

11、A)可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上。3為什么動(dòng)物的體細(xì)胞一般不作為受體細(xì)胞？答案動(dòng)物體細(xì)胞全能性受到限制，不能發(fā)育為一個(gè)新個(gè)體。4為什么微生物細(xì)胞適合作為基因工程的受體細(xì)胞？但若通過(guò)基因工程生產(chǎn)人的糖蛋白，從細(xì)胞器的功能分析是否可用大腸桿菌作為受體細(xì)胞呢？答案微生物細(xì)胞具有繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少的優(yōu)點(diǎn)。不可以，糖蛋白上的糖鏈?zhǔn)窃趦?nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上加工完成的，而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體存在于真核細(xì)胞中，大腸桿菌是原核生物，細(xì)胞中不含有這兩種細(xì)胞器。5用于構(gòu)建基因表達(dá)載體的質(zhì)粒為什么必須具有啟動(dòng)子和終止子？啟動(dòng)子和終止子與起始密碼和終止密碼是一回事嗎？答案導(dǎo)入到受體細(xì)胞

12、的目的基因的表達(dá)需要調(diào)控序列，因此在插入目的基因的部位之前需有啟動(dòng)子，之后需有終止子。不是一回事，啟動(dòng)子和終止子都在DNA上，在遺傳信息轉(zhuǎn)錄時(shí)起作用。啟動(dòng)子是啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的開(kāi)始，終止子是DNA分子上決定轉(zhuǎn)錄停止的一段DNA序列，其組成單位都是脫氧核苷酸。而起始密碼子和終止密碼子都是mRNA上三個(gè)相鄰堿基。起始密碼子決定翻譯的開(kāi)始，終止密碼子決定翻譯的停止。2農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物，能在自然條件下感染植物，因而在植物基因工程中得到了廣泛的運(yùn)用。下圖為農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的示意圖，試回答下列問(wèn)題：(1)一般情況下農(nóng)桿菌不能感染的植物是_，利用農(nóng)桿菌自然條件下感染植物的特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)_。具體原理是在農(nóng)桿

13、菌的Ti質(zhì)粒上存在TDNA片段，它具有可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞_上的特點(diǎn)，因此只要將攜帶外源基因的DNA片段插入到_(部位)即可。(2)根據(jù)TDNA這一轉(zhuǎn)移特點(diǎn)，推測(cè)該DNA片段上可能含有控制_(酶)合成的基因。(3)圖中c過(guò)程中，能促進(jìn)農(nóng)桿菌向植物細(xì)胞轉(zhuǎn)移的物質(zhì)是_類(lèi)化合物。(4)植物基因工程中除了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法之外，還可采取_。(至少寫(xiě)出兩種)答案(1)單子葉植物將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞染色體的DNATDNA片段(內(nèi)部)(2)DNA連接酶、限制酶(3)酚(4)基因槍法、花粉管通道法解析(1)一般農(nóng)桿菌不能感染的植物是單子葉植物，可感染雙子葉植物和裸子植物。利用其感染性，可實(shí)現(xiàn)目的基因?qū)?/p>

14、入植物細(xì)胞。真正可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上的是農(nóng)桿菌TDNA片段，因此目的基因必須插入到該部位才能成功。(2)根據(jù)TDNA這一轉(zhuǎn)移特點(diǎn)，可以推測(cè)該DNA片段能控制合成DNA連接酶、限制酶以實(shí)現(xiàn)與雙子葉植物細(xì)胞染色體DNA的整合。(3)植物細(xì)胞受傷后可產(chǎn)生酚類(lèi)物質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)桿菌向植物細(xì)胞轉(zhuǎn)移。(4)植物基因工程中除了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法之外，還有基因槍法和花粉管通道法等。一題多變判斷正誤：(1)獲得上述轉(zhuǎn)基因植物的核心步驟是a。()(2)上題圖中過(guò)程b可以用Ca2處理細(xì)菌。()(3)用含有重組Ti質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌去感染植物細(xì)胞，從而把目的基因?qū)胫参锛?xì)胞，在這個(gè)過(guò)程中所有細(xì)胞都導(dǎo)入了

15、目的基因。()(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法常用的受體細(xì)胞是花粉細(xì)胞。()(5)在過(guò)程a中只需要DNA連接酶的參與。()(6)用含有重組Ti質(zhì)粒的土壤農(nóng)桿菌去感染植物細(xì)胞，要經(jīng)過(guò)植物組織培養(yǎng)才能獲得表現(xiàn)出新性狀的植物。()(7)因病毒能夠侵染正常細(xì)胞，有的病毒還能將自己的核酸整合到宿主細(xì)胞的染色體上，所以動(dòng)植物病毒也可作為基因工程的載體。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)三、目的基因的檢測(cè)與鑒定1目的基因能否在真核生物中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是什么？如何檢測(cè)？答案目的基因是否插入受體細(xì)胞的染色體DNA上，這是其能否在真核生物中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵。檢測(cè)方法是采用DNA分子雜交技術(shù)。2什么是基因探針？如何

16、檢測(cè)目的基因是否開(kāi)始發(fā)揮功能？答案基因探針是用放射性同位素標(biāo)記的目的基因的單鏈DNA片段。從轉(zhuǎn)基因生物中提取mRNA，用標(biāo)記的目的基因作探針，與mRNA雜交，如果顯示出雜交帶，則表明目的基因轉(zhuǎn)錄出了mRNA，意味著目的基因開(kāi)始發(fā)揮功能。3檢測(cè)目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)的方法是什么？其原理是什么？答案抗原抗體雜交法。原理是抗原能與相應(yīng)抗體特異性結(jié)合。4檢測(cè)棉花中導(dǎo)入的抗蟲(chóng)基因是否表達(dá)的最簡(jiǎn)便的方法是什么？答案用葉片飼養(yǎng)棉鈴蟲(chóng)，觀(guān)察棉鈴蟲(chóng)是否死亡。3目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性，只有通過(guò)鑒定和檢測(cè)才能知道。下列屬于目的基因檢測(cè)和鑒定的是()檢測(cè)受體細(xì)胞的染色體上是否有目的

17、基因檢測(cè)受體細(xì)胞是否有致病基因檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA檢測(cè)目的基因是否翻譯出了蛋白質(zhì)A BC D問(wèn)題導(dǎo)析(1)目的基因的檢測(cè)首先檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因。(2)其次檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA。(3)最后檢測(cè)目的基因是否翻譯出了蛋白質(zhì)。答案C一題多變判斷正誤：(1)如果檢測(cè)出標(biāo)記基因表達(dá)的性狀，說(shuō)明載體已導(dǎo)入受體細(xì)胞。()(2)檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)是目的基因能否在真核生物中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵。()(3)DNA探針用來(lái)檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入。()(4)鑒定轉(zhuǎn)化的基因是否成功表達(dá)，在分子水平上可應(yīng)用的方法是抗原抗體雜交。()答案(1)(2)(3)(4)1基因工程的基

18、本操作程序有：使目的基因與載體相結(jié)合；將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；檢測(cè)目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求；提取目的基因。正確的操作順序是()ABCD答案C解析基因工程的主要操作步驟順序是：目的基因的獲取基因表達(dá)載體的構(gòu)建將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)和鑒定。2如圖為基因表達(dá)載體的模式圖，若結(jié)構(gòu)X是表達(dá)載體所必需的，則X最可能是 ()A氨芐青霉素抗性基因B啟動(dòng)子C限制酶DDNA連接酶答案B解析啟動(dòng)子是該表達(dá)載體所必需的，功能是啟動(dòng)插入基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)程。氨芐青霉素抗性基因可以作為標(biāo)記基因，但不是必須用它作標(biāo)記基因。限制酶和DNA連接酶都不是表達(dá)載體所需要的。3下列關(guān)于基因表達(dá)載體導(dǎo)入微生物細(xì)胞的敘

19、述中，不正確的是()A常用原核生物作為受體細(xì)胞，是因?yàn)樵松锓敝晨?，且多為單?xì)胞，遺傳物質(zhì)相對(duì)較少B受體細(xì)胞所處的一種能吸收周?chē)h(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)稱(chēng)為感受態(tài)C感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子需要適宜的溫度和酸堿度D感受態(tài)細(xì)胞吸收重組表達(dá)載體DNA分子的液體只要調(diào)節(jié)為適宜的pH即可，沒(méi)必要用緩沖液答案D解析將基因表達(dá)載體導(dǎo)入微生物細(xì)胞時(shí)，需在一定條件(如適宜的溫度、pH等)下，將基因表達(dá)載體和感受態(tài)的微生物細(xì)胞混合培養(yǎng)，在培養(yǎng)過(guò)程中，可能會(huì)影響pH的變化，因此要加入緩沖液，以保持適宜的pH。41957年，生物學(xué)家了解到，病毒感染的細(xì)胞能產(chǎn)生一種因子，這種因子能作用于其他細(xì)胞，干擾病毒的復(fù)制，故

20、將其命名為干擾素；從1987年開(kāi)始，用基因工程方法生產(chǎn)的干擾素進(jìn)入了工業(yè)化生產(chǎn)，并且大量投放市場(chǎng)。(1)若已知干擾素的氨基酸序列，則獲取目的基因的較簡(jiǎn)單方法是_；目的基因還可以從_文庫(kù)獲取，而從cDNA文庫(kù)中不一定能得到，原因是_。(2)用限制酶處理質(zhì)粒和目的基因后，用_酶處理，可形成基因表達(dá)載體，該載體的化學(xué)本質(zhì)是_。(3)轉(zhuǎn)基因技術(shù)是否成功，需要對(duì)受體細(xì)胞進(jìn)行分子水平的檢測(cè)，首先是檢測(cè)受體細(xì)胞_上是否插入了目的基因，這是目的基因能否在真核生物中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵。檢測(cè)方法是采用_ _。最后還要檢測(cè)目的基因是否翻譯成了相應(yīng)的蛋白質(zhì)，利用的技術(shù)是_。答案(1)人工合成法基因組cDNA是由生物發(fā)育的

21、某個(gè)時(shí)期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的(其他合理答案也可)(2)DNA連接DNA(3)染色體的DNADNA分子雜交技術(shù)抗原抗體雜交技術(shù)解析(1)若已知干擾素是氨基酸序列，則可以通過(guò)反轉(zhuǎn)錄法獲得目的基因；cDNA文庫(kù)是部分基因文庫(kù)，因?yàn)閏DNA是由生物發(fā)育的某個(gè)時(shí)期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的，所以cDNA中不一定有目的基因，最好從基因組文庫(kù)中獲取。(2)用限制酶處理載體和目的基因后，將目的基因與載體連接，需要使用DNA連接酶處理，基因與載體的化學(xué)本質(zhì)是相同的，都是DNA。(3)檢測(cè)目的基因使用DNA分子雜交技術(shù)；檢測(cè)蛋白質(zhì)采用的是抗原抗體雜交技術(shù)?；A(chǔ)鞏固1以下甲、乙兩圖表示從細(xì)菌細(xì)胞中獲取目的基因的兩種方

22、法，以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A甲方法可建立該細(xì)菌的基因組文庫(kù)B乙方法可建立該細(xì)菌的cDNA文庫(kù)C甲方法要以脫氧核苷酸為原料D乙方法需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與答案C解析甲方法是從細(xì)菌的DNA中直接提取，故可以建立該細(xì)菌的基因組文庫(kù)；乙方法是由mRNA反轉(zhuǎn)錄的目的基因，故可以建立該細(xì)菌的cDNA文庫(kù)。乙方法需要逆轉(zhuǎn)錄酶和脫氧核苷酸為原料。2基因工程的核心是()A目的基因的獲取B基因表達(dá)載體的構(gòu)建C將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞D目的基因的檢測(cè)與鑒定答案B解析目的基因構(gòu)建表達(dá)載體后才能使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時(shí)，使目的基因能發(fā)揮作用，只有構(gòu)建表達(dá)載體后，才能根據(jù)載體上的標(biāo)記基因鑒別目的基

23、因是否導(dǎo)入了受體細(xì)胞，從而篩選出含目的基因的受體細(xì)胞，避免進(jìn)行盲目的無(wú)效工作。3下列選項(xiàng)中不是表達(dá)載體必要的組成成分的是()A目的基因 B啟動(dòng)子C終止子 D抗青霉素基因答案D解析A、B、C三項(xiàng)均為基因表達(dá)載體的必要的組成成分；具有標(biāo)記基因也是表達(dá)載體必要的組分，但抗青霉素基因只是標(biāo)記基因中的一種。4將目的基因?qū)胗衩浊o尖分生區(qū)細(xì)胞和小鼠受精卵，應(yīng)分別采用的方法是()A顯微注射技術(shù)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法B基因槍法花粉管通道法C農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)D基因槍法顯微注射技術(shù)答案D解析玉米是單子葉植物，對(duì)單子葉植物來(lái)說(shuō)，常用的方法是基因槍法；對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞來(lái)說(shuō)，常用的方法是顯微注射技術(shù)。5檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體D

24、NA上是否插入了目的基因的常用方法是()ADNA分子雜交技術(shù) B熒光分子標(biāo)記技術(shù)C放射性同位素標(biāo)記技術(shù) D顯微注射技術(shù)答案A解析檢測(cè)目的基因常采用DNA分子雜交技術(shù)，即在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素進(jìn)行標(biāo)記，以此作為基因探針，并使基因探針與基因組DNA雜交，若顯示出雜交帶，則表明目的基因已插入染色體DNA中。6在判斷抗蟲(chóng)基因是否成功轉(zhuǎn)入棉花基因組的方法中，不屬于分子檢測(cè)的是()A觀(guān)察害蟲(chóng)吃棉葉是否死亡B檢測(cè)目的基因片段與DNA探針能否形成雜交帶C檢測(cè)目的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA與DNA探針能否形成雜交帶D檢測(cè)目的基因表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)能否與特定抗體形成雜交帶答案A解析A項(xiàng)屬于個(gè)體生物學(xué)水

25、平的鑒定，不是分子檢測(cè)；B、C兩項(xiàng)為分子檢測(cè)，利用分子雜交技術(shù)，觀(guān)察目的基因及目的基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA能否與DNA探針進(jìn)行雜交形成雜交帶；D項(xiàng)也為分子檢測(cè)內(nèi)容，利用抗原抗體雜交的原理，檢測(cè)基因表達(dá)產(chǎn)物能否與特定抗體形成雜交帶。鞏固提升7某科學(xué)家從細(xì)菌中分離出耐高溫淀粉酶(Amy)基因a，通過(guò)基因工程的方法將a轉(zhuǎn)到馬鈴薯植株中，經(jīng)檢測(cè)，在成熟莖細(xì)胞的間隙中發(fā)現(xiàn)了Amy。這一過(guò)程涉及()A目的基因來(lái)自細(xì)菌，可以不需要載體，由細(xì)菌侵染受體細(xì)胞而導(dǎo)入B基因a導(dǎo)入成功后，將抑制細(xì)胞原有代謝，開(kāi)辟新的代謝途徑CRNA以自身為模板自我復(fù)制DDNA以其一條鏈為模板合成mRNA答案D解析成熟莖細(xì)胞間隙中發(fā)現(xiàn)A

26、my，說(shuō)明目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)已成功表達(dá)，所以涉及轉(zhuǎn)錄過(guò)程(即D過(guò)程)；RNA的自我復(fù)制僅限于在一部分RNA病毒中發(fā)生；目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞都必須通過(guò)載體；目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后在原有細(xì)胞代謝的基礎(chǔ)上開(kāi)辟新的代謝途徑，不抑制細(xì)胞原有的代謝。8如圖是利用基因工程技術(shù)培育轉(zhuǎn)基因植物，生產(chǎn)可食用疫苗的部分過(guò)程示意圖，其中Pst 、Sma 、EcoR、Apa為四種限制性核酸內(nèi)切酶。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A圖示過(guò)程是基因工程的核心步驟B表達(dá)載體構(gòu)建時(shí)需要用到限制酶SmaC抗卡那霉素基因的存在有利于將含有抗原基因的細(xì)胞篩選出來(lái)D除圖示組成外，表達(dá)載體中還應(yīng)該含有啟動(dòng)子和終止子等結(jié)構(gòu)答案B解析圖示過(guò)程為基因表

27、達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程，是基因工程中的核心步驟。構(gòu)建過(guò)程中需要將目的基因完整切割下來(lái)，此時(shí)要用到限制酶Pst、EcoR?？箍敲顾鼗蚴菢?biāo)記基因，目的是便于鑒定和篩選含有目的基因的細(xì)胞?；虮磉_(dá)載體包括啟動(dòng)子、目的基因、終止子和標(biāo)記基因等。9右圖表示細(xì)胞膜上乙酰膽堿(一種神經(jīng)遞質(zhì))受體基因的克隆技術(shù)操作過(guò)程，下列相關(guān)分析中正確的是()A獲得該mRNA的最佳材料是受精卵B構(gòu)建基因表達(dá)載體最可能使用的載體是大腸桿菌C完成過(guò)程必不可少的酶分別是逆轉(zhuǎn)錄酶、DNA聚合酶D探針篩選的目的是淘汰被感染的細(xì)菌，獲得未被感染的細(xì)菌答案C解析該受體基因在神經(jīng)細(xì)胞中表達(dá)，獲得該mRNA的最佳材料是神經(jīng)細(xì)胞。構(gòu)建基因表達(dá)載

28、體最可能使用的載體是質(zhì)粒。探針篩選的目的是檢測(cè)是否存在cDNA。10藍(lán)藻擬核DNA上有控制葉綠素合成的ch1L基因。某科學(xué)家通過(guò)構(gòu)建該種生物缺失ch1L基因的變異株細(xì)胞，以研究ch1L基因?qū)θ~綠素合成的控制，技術(shù)路線(xiàn)如下圖所示，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A過(guò)程應(yīng)使用不同的限制性核酸內(nèi)切酶B過(guò)程都要使用DNA連接酶C終止密碼子是基因表達(dá)載體的重要組成部分D若操作成功，可用含紅霉素的培養(yǎng)基篩選出該變異株答案C解析限制性核酸內(nèi)切酶有特異性，過(guò)程要切割的DNA序列不同，故應(yīng)使用不同的限制性核酸內(nèi)切酶；DNA連接酶的作用是連接被切開(kāi)的磷酸二酯鍵，使ch1L基因、紅霉素抗性基因與質(zhì)粒結(jié)合；基因表達(dá)載體由目的

29、基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因等組成，終止密碼子是mRNA上密碼子的一種，表示一次翻譯的結(jié)束；變異株中ch1L基因被重組基因替換，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。11水稻種子中70%的磷以植酸形式存在。植酸易同鐵、鈣等金屬離子或蛋白質(zhì)結(jié)合排出體外，是多種動(dòng)物的抗?fàn)I養(yǎng)因子，同時(shí)，排出的大量磷進(jìn)入水體易引起水華。為從根本上解決水稻中的高植酸問(wèn)題，可將植酸酶基因?qū)胨?，培育低植酸轉(zhuǎn)基因水稻品種。下圖是獲取植酸酶基因的流程。據(jù)圖回答下面的問(wèn)題：(1)圖中基因組文庫(kù)_(填“小于”“等于”“大于”)cDNA文庫(kù)。(2)B過(guò)程需要的酶是_；A、C過(guò)程中_(填“可以”“不可

30、以”)使用同一種探針篩選含目的基因的菌株。(3)目的基因和除從構(gòu)建的文庫(kù)中分離外，還可以分別利用圖中_和_為模板直接進(jìn)行PCR擴(kuò)增，該過(guò)程中所用酶的顯著特點(diǎn)是_。答案(1)大于(2)逆轉(zhuǎn)錄酶可以(3)DNAcDNA耐高溫解析基因組文庫(kù)包含本物種全部遺傳信息，cDNA文庫(kù)僅包含部分遺傳信息；由mRNA構(gòu)建cDNA文庫(kù)需逆轉(zhuǎn)錄酶，篩選目的基因時(shí)，可用同一種探針對(duì)由基因組文庫(kù)或cDNA文庫(kù)中獲取的目的基因予以檢測(cè)，若通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，可利用DNA或cDNA作為模板，該擴(kuò)增過(guò)程需耐高溫的DNA聚合酶參與。12在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素

31、抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。下圖為獲得抗蟲(chóng)棉的技術(shù)流程。請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問(wèn)題：(1)A過(guò)程需要的酶有_。(2)B過(guò)程及其結(jié)果體現(xiàn)了質(zhì)粒作為載體必須具備的兩個(gè)條件是_。(3)C過(guò)程的培養(yǎng)基除含有必要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外，還必須加入_。(4)在D過(guò)程中，抗蟲(chóng)基因遺傳信息的傳遞過(guò)程是_。(5)獲取真核生物的基因常用的方法是_，包括_。(6)如果利用DNA分子雜交原理對(duì)再生植物進(jìn)行檢測(cè)，D過(guò)程應(yīng)該用_作為探針。(7)科學(xué)家在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，采用了兩種方案：一是將抗蟲(chóng)基因?qū)腚x體的棉花葉片細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)；請(qǐng)你想另外一種方案：可以將抗蟲(chóng)基因?qū)胫参锏腳中，再進(jìn)行培養(yǎng)，導(dǎo)入成功的標(biāo)志是_。答案(1)限制酶和DNA連接酶(2)具有標(biāo)記基因；能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存(3)卡那霉素(4)