2020高中生物专题将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定课时精练(含解析)新人教版

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[学习目标] 1.阐明将目的基因导入受体细胞的方法。

2.阐明目的基因的检测与鉴定的方法。

1．将目的基因导入受体细胞(1)将目的基因导入植物细胞①花粉管通道法a．用微量注射器将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中。

b．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。

②农杆菌转化法a．转化：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。

b．农杆菌的特点：农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T－DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞内，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。

c．目的基因插入Ti质粒的T－DNA中→导入植物细胞→整合到受体细胞的染色体DNA上→表现出新性状的植株。

(2)将目的基因导入动物细胞①方法：显微注射技术。

②受体细胞：受精卵。

③过程：目的基因表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物。

(3)将目的基因导入微生物细胞常以大肠杆菌作为受体细胞，一般先用Ca2＋处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。

2．目的基因的检测与鉴定(1)分子水平的检测①导入水平：通过PCR等技术检测受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因。

②转录水平：利用PCR等技术检测目的基因是否转录出了mRNA。

③翻译水平：用相应抗体进行抗原—抗体杂交检测目的基因是否翻译成蛋白质等。

(2)个体生物学水平的鉴定：抗虫、抗病接种实验等。

3．基因工程的基本操作程序判断正误(1)为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体细胞()(2)Ti质粒上的T－DNA可转移到植物细胞内，并且与其染色体DNA整合在一起()(3)常用卵细胞作为培育转基因动物的受体细胞()(4)检测目的基因是否成功表达可用抗原—抗体杂交技术()(5)用PCR技术检测目的基因是否转录出mRNA，利用了碱基互补配对原则()(6)基因工程是否成功需进行个体生物学水平的鉴定()答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)√解析(1)为培育抗除草剂的作物新品种，受体细胞可以是受精卵，也可以是体细胞。

第2课时将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定知识点1将目的基因导入受体细胞1.(2019·石嘴山市第三中学高二期末)利用农杆菌转化法将目的基因转入受体细胞后，目的基因插入的位置是()A.Ti质粒上B.受体细胞染色体DNA上C.T-DNA上D.农杆菌的拟核〖解析〗植物基因工程中，可以用土壤农杆菌作为转移目的基因表达载体的工具，土壤农杆菌细胞内含有质粒，该质粒称为Ti质粒。

农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。

根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上，故选B。

〖答案〗 B2.(2020·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质粒作为运载体进行转基因，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-DNAB.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DNAD.T-DNA片段有利于介导外源DNA整合到植物的染色体〖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；农杆菌转化法中不需要用Ca2＋处理农杆菌，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；T-DNA片段有利于介导外源DNA整合到植物的染色体，D正确。

〖答案〗 D3.(2020·上海高二月考)下图表示将北极比目鱼中的抗冻基因转移到农杆菌中的过程示意图，下列判断正确的是()A.过程①示意获取目的基因，该过程中的模板是DNAB.过程①中需要DNA聚合酶C.过程②需要用到的工具酶是限制酶和DNA聚合酶D.基因工程中选用质粒作为载体是因为质粒能独立存在不会被整合到宿主DNA 上〖解析〗①表示采用反转录法合成目的基因及目的基因的扩增过程，用反转录法合成目的基因时模板是mRNA，而目的基因扩增时的模板是DNA，A错误；①表示采用反转录法合成目的基因及目的基因的扩增过程，其中基因的扩增过程需要DNA聚合酶，B正确；②为基因表达载体的构建过程，需要用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶，C错误；基因工程中选用质粒作为载体是因为质粒能进行独立和稳定的DNA自我复制，D错误。

第2课时将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定[学习目标] 1.熟悉目的基因导入受体细胞的方法。

2.了解农杆菌转化法。

3.画出DNA分子杂交示意图。

4.目的基因的检测方法的比较。

知识点一将目的基因导入受体细胞知识梳理1.转化的含义：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内□01维持稳定和表达的过程。

2．将目的基因导入植物细胞(1)□01农杆菌转化法：将目的基因导入□02双子叶植物和裸子植物最常用的方法①农杆菌特点：当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的□03酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的□04Ti质料上的T－DNA(可转移的DNA)可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的□05DNA上。

②受体细胞：植物□06体细胞或受精卵。

③操作过程：将目的基因插入到□07Ti质粒的T-DNA上―→转入□08农杆菌―→导入□09植物细胞―→目的基因整合到□10受体细胞染色体的DNA上―→目的基因表达。

(2)基因枪法：适用于□11单子叶植物，成本较高。

是利用压缩气体产生的动力，将包裹在金属颗粒表面的□12表达载体DNA打入受体细胞中，使目的基因与其整合并□13表达的方法。

(3)花粉管通道法：我国科学家独创的方法花粉管通道法，就是在植物受粉后，花粉形成的花粉管还未愈合前，剪去□14柱头；然后，滴加□15DNA(含目的基因)，使目的基因借助□16花粉管通道进入受体细胞。

该方法十分简单经济。

我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的。

3．将目的基因导入动物细胞(1)方法：□01显微注射技术，采用最多、最有效的方法。

(2)受体细胞：动物的□02受精卵。

(3)操作过程：将含有□03目的基因的表达载体提纯―→取卵(□04受精卵)―→□05显微注射―→受精卵经胚胎早期培养后，□06移植到雌性动物的□07输卵管或子宫内―→获得□08新性状的动物。

4．将目的基因导入微生物细胞(1)方法①用□01Ca2＋处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为□02感受态细胞)。

基因工程的应用[基础对点]知识点一植物基因工程的应用1.下列哪项不是植物基因工程技术的主要应用( )A．提高农作物的抗逆性B．生产某些天然药物C．改良农作物的品质D．作器官移植的供体答案 D解析提高农作物的抗逆性、生产某些天然药物、改良农作物的品质均属于植物基因工程的应用，A、B、C不符合题意；作器官移植的供体属于动物基因工程的应用，D符合题意。

2．番茄营养丰富，是人们喜爱的蔬菜。

普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶的控制基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。

科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶的基因导入番茄细胞，获得了抗软化番茄。

下列关于培育抗软化番茄的叙述，错误的是( )A．运载工具是质粒B．受体细胞是番茄细胞C．目的基因为多聚半乳糖醛酸酶基因D．目的基因的表达延缓了细胞的软化答案 C解析抗软化番茄的培育是以质粒作为载体，将目的基因(抗多聚半乳糖醛酸酶基因)与质粒结合形成重组DNA，利用含重组DNA的土壤农杆菌去感染普通番茄，使目的基因插入普通番茄细胞中的染色体DNA上，从而延缓细胞的软化，C错误，A、B、D正确。

3．下列有关转基因植物的说法不正确的是( )A．科学家可以利用一些调节细胞渗透压的基因，来提高作物的抗盐碱和抗旱的能力B．由于抗虫棉可以抵抗一切危害棉花植株的害虫，所以抗虫棉已经推广应用C．科学家往往将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，以提高农作物的营养价值D．引起植物生病的病原微生物，主要有病毒、真菌和细菌等答案 B解析由于盐碱和干旱对农作物的危害与细胞内渗透压的调节有关，所以目前科学家正在利用调节细胞渗透压的基因来提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力，A正确；转基因抗虫棉只是对棉铃虫有较强的抗性，并不是针对所有害虫，B错误；将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物细胞，可以提高农作物的营养价值，C正确；引起植物生病的微生物称为病原微生物，主要有病毒、真菌和细菌等，D正确。

目的基因获取和基因表达载体的构建[基础对点]知识点一目的基因的获取1．有关目的基因的获取和基因文库的理解，不正确的是( )A．目的基因可以从自然界中分离，也可以人工合成B．目的基因主要指编码蛋白质的基因C．基因文库就是基因组文库D．cDNA文库只含有某种生物的一部分基因答案 C解析目的基因可以从自然界中已有的物种中分离出来，也可以人工合成，A正确；目的基因主要指编码蛋白质的基因，B正确；基因文库分为基因组文库和部分基因文库，前者拥有一种生物的全部基因，后者仅拥有一种生物的一部分基因，如cDNA文库，D正确，C错误。

2．以下甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中错误的是( )A．甲方法可建立该细菌的基因组文库B．乙方法可建立该细菌的cDNA文库C．甲方法要以脱氧核苷酸为原料D．乙方法需要反转录酶参与答案 C解析甲方法是从细菌中直接提取出全部的DNA，再切割出目的基因，故可以建立该细菌的基因组文库，A正确；乙方法是由mRNA反转录获取目的基因，故可以建立该细菌的cDNA文库，B正确；乙方法需要反转录酶和脱氧核苷酸为原料，D正确；甲方法中，只是利用限制性核酸内切酶将其原有的DNA切断即可，不需要以脱氧核苷酸为原料，C错误。

3．下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( )①从基因文库中获取目的基因②利用PCR技术扩增目的基因③反转录法④通过DNA 合成仪利用化学方法人工合成A．①② B．②③C．③④ D．①③答案 B解析PCR技术利用的是DNA双链复制原理，即将双链DNA之间的氢键打开，变成单链DNA，作为聚合反应的模板，②需要；反转录法则是以目的基因的信使RNA为模板，在逆转录酶的作用下，先反转录形成互补的单链DNA，再合成双链的DNA，③需要；①④则均不需要模板，B正确。

4．下列有关PCR技术的叙述正确的是( )A．作为模板的DNA序列不能在每一次扩增中重复使用B．作为引物的脱氧核苷酸序列不能在每次扩增中重复使用C．反应需要的DNA聚合酶不能在每次扩增中重复使用D．反应需要的DNA连接酶不能在每次扩增中重复使用答案 B解析PCR中模板DNA序列可反复在每一次循环中用作模板，A错误；反应过程中需要的DNA聚合酶可重复使用，C错误；反应不需要DNA连接酶，D错误；而每一次循环用到的引物都会成为产物DNA中的一部分序列，在下一个反应循环中作为模板DNA，所以不可重复作为引物，B正确。

微专题突破基因工程一、与核酸有关的各种酶的比较作用位点示意图二、易混概念辨析1．基因文库、基因组文库、部分基因文库(1)从定义上区分①基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。

基因文库是指储存有某种生物基因的菌群的总称。

②基因组文库：如果基因文库中含有一种生物的所有基因，这种基因文库叫做基因组文库。

③部分基因文库：指含有一种生物的一部分基因的基因文库，如cDNA文库。

(2)从范围上区别：基因文库包含基因组文库和部分基因文库。

基因组文库有某一种生物的全部基因，它的范围要大于部分基因文库。

2．启动子、终止子、起始密码子、终止密码子(1)从定义上区分①启动子：位于编码区上游紧靠转录起点的位置。

它的主要功能是引导RNA 聚合酶与基因的正确部位结合。

只有在启动子存在时，RNA聚合酶才能准确地从转录起点开始，沿着编码区正常地进行转录。

②终止子：位于编码区下游紧靠转录终点的位置。

它的特殊的碱基排列顺序能够阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来。

③密码子：指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。

信使RNA 上四种碱基的组合方式有64种，其中，决定氨基酸的密码子有61种，3种是终止密码子。

④终止密码子：是信使RNA上能够终止蛋白质合成的密码子。

⑤起始密码子：位于信使RNA上，是蛋白质合成开始的信号，有两种：AUG、GUG。

(2)从本质上区别启动子和终止子都是DNA分子中具有调控作用的脱氧核苷酸序列，而起始密码子和终止密码子都位于信使RNA上，分别是翻译的起始位置和终止位置，终止密码子不能决定任何一种氨基酸。

1．下列关于各种酶作用的叙述，不正确的是()A．DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接B．RNA聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录C．一种限制酶能识别多种核苷酸序列，切割出多种目的基因D．限制酶将一个DNA分子片段切割成两个片段需消耗两个水分子[解析]DNA连接酶能在磷酸与脱氧核糖之间形成磷酸二酯键；RNA聚合酶可以识别基因上的特定位点；一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列；限制酶切割一个DNA分子时需水解两个磷酸二酯键。

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题组一将目的基因导入受体细胞1．我国科学家独创的花粉管通道法，可以使目的基因借助花粉管通道进入受体细胞，是一种十分简便经济的方法，对此认识正确的是()A．不必构建表达载体就可以直接导入B．此方法可用于转基因动物C．受体细胞只能是植物的卵细胞D．有时可以取代农杆菌转化法2．(2023·福建南平高二检测)下列关于将目的基因导入受体细胞的叙述，错误的是()A．用一定浓度的CaCl2溶液处理大肠杆菌，以改变大肠杆菌细胞的生理状态B．将目的基因转入微生物细胞常用显微注射法C．对于动物来说，受体细胞一般是受精卵D．通过基因工程大量获得胰岛素时，受体细胞选择酵母菌比大肠杆菌更有优势题组二目的基因的检测与鉴定3．(2023·吉林白城高二期末)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mRNAD．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因4．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mRNAB．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题组三基因工程基本操作程序5．下列叙述不正确的是()A．启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点B．在基因工程的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是将目的基因导入受体细胞C．细菌常常用作基因工程的受体细胞，主要原因是繁殖速度快D．某医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛，可以想象这头牛发生了基因突变6．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)。

第3章第2节第2课时将目的基因导入受体细胞并进行检测与鉴定A级必备知识基础练1.我国科学家独创的花粉管通道法,可以使目的基因借助花粉管通道进入受体细胞,是一种十分简便经济的方法,下列对此认识正确的是()A.不必构建表达载体就可以直接导入B.此方法可用于转基因动物C.受体细胞只能是植物的卵细胞D.有时可以取代农杆菌转化法2.转基因抗虫棉培育过程中,下列有关目的基因检测与鉴定方法的叙述,错误的是()A.检测抗虫基因是否导入——农杆菌转化法B.检测抗虫基因是否转录——PCR技术C.检测抗虫基因是否翻译——抗原—抗体杂交D.检测抗虫蛋白生物功能——抗虫接种实验3.下图表示转基因动、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BD.③过程中一般需要生长素和细胞分裂素4.生物将遗传物质传递给其他细胞而非其子代的过程称为基因水平转移。

例如农杆菌可通过感染植物细胞实现基因向植物基因组的转移。

下列叙述错误的是()A.基因水平转移不能为生物进化提供原材料B.生物界共用一套遗传密码是基因水平转移实现表达的基础C.R型肺炎链球菌可通过基因水平转移转化为S型肺炎链球菌D.通过农杆菌转化到植物染色体上的基因遗传时遵循孟德尔遗传规律5.土壤农杆菌侵染植物细胞时,其Ti质粒上的T-DNA片段可转入植物的基因组中。

以Ti质粒作载体,利用农杆菌转化法培育转基因植物,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-DNAB.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,属于农杆菌的拟核DNAD.T-DNA可介导外源DNA整合到植物细胞的染色体上6.下图为科学家通过基因工程培育抗虫棉时,从苏云金杆菌中提取抗虫基因“放入”棉花细胞中,与棉花的DNA分子结合起来而发挥作用的过程示意图。