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2020-2021学年第2节 基因工程的基本操作程序一课一练
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这是一份2020-2021学年第2节 基因工程的基本操作程序一课一练，共13页。
1．下列关于PCR技术的叙述，正确的是( )
A．PCR技术建立在对扩增的目的基因序列完全已知的基础上
B．该技术需要解旋酶和耐高温的DNA聚合酶
C．该技术需要一对特异性的引物，要求一对引物的序列是互补的
D．该技术应用DNA半保留复制原理，需要模板、原料、能量、酶等条件
答案 D
解析 PCR技术扩增目的基因序列时，只需知道目的基因两端部分核苷酸序列来设计合适的引物即可，A项错误；PCR技术是通过高温来使DNA解旋的，不需要解旋酶，B项错误；该技术需要的一对引物，分别能与模板DNA的两条链的末端进行碱基互补配对，其序列不是互补的，C项错误。
2．如图为基因表达载体的模式图，下列有关说法错误的是( )
A．构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶
B．任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别
C．图中启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位
D．抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因
答案 B
解析 构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶，A项正确。用不同种类的载体构建基因表达载体时处理方法是有差别的，B项错误。启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，C项正确。抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于检测受体细胞中是否导入了目的基因，D项正确。
3．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需的产品。下列选项中能说明目的基因完成表达的是( )
A．棉花细胞中检测到载体上的标记基因
B．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素基因
C．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA
D．酵母菌细胞中提取到人的干扰素
答案 D
解析 A、B、C三项都不能说明目的基因完成表达。人的干扰素基因导入酵母菌中，酵母菌合成了人的干扰素，说明目的基因完成表达，D项正确。
4．(多选)抗菌肽对治疗癌症有一定的作用，下图表示抗菌肽的合成过程。下列相关说法正确的是( )
eq \x(扩增目的基因)→eq \x(导入毕赤酵母菌)→eq \x(筛选菌种)→eq \x(甲醇诱导抗菌肽表达)→eq \x(分离纯化)→eq \x(功能研究)
A．用PCR技术扩增目的基因不需要解旋酶
B．基因表达载体包含起始密码子和终止密码子
C．用显微注射法将基因表达载体导入毕赤酵母菌
D．筛选菌种时检测相关基因或mRNA用到了PCR技术
答案 AD
解析 PCR技术中采用高温变性使DNA解旋，因此用PCR技术扩增目的基因不需要解旋酶，A项正确；基因表达载体包含启动子和终止子，起始密码子和终止密码子在mRNA上，B项错误；将基因表达载体导入毕赤酵母菌细胞时应用Ca2＋处理法，C项错误；筛选菌种时检测相关基因或mRNA，运用的技术包括PCR技术，D项正确。
5．(多选)如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。以下相关说法正确的是( )
A．图中Ⅰ是质粒，步骤①常需用到限制酶和DNA聚合酶
B．图中Ⅱ是含目的基因的重组质粒，步骤②是将重组质粒导入棉花细胞
C．图中Ⅲ是农杆菌，通过步骤③将目的基因导入棉花细胞
D．剔除培育成功的抗虫棉体内的四环素抗性基因不会影响抗虫基因的表达
答案 CD
解析 Ⅰ为质粒，步骤①为基因表达载体的构建，常需用到限制酶和DNA连接酶，A项错误；图中步骤②是将重组质粒导入农杆菌细胞，B项错误；图中步骤③是将目的基因导入棉花细胞，C项正确；基因的表达具有独立性，剔除抗虫棉体内的四环素抗性基因不影响抗虫基因的表达，D项正确。
6．第三代疫苗——DNA疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因插入适宜的质粒中得到的重组DNA分子，将其导入人体内，在人体细胞内表达的产物可直接诱导机体产生免疫反应，且可持续一段时间。下列有关DNA疫苗的叙述，正确的是( )
A．DNA疫苗的表达产物不是抗原
B．DNA疫苗生产过程不需要解旋酶和限制酶
C．抗原基因在体内表达时不需要RNA聚合酶
D．DNA疫苗的特异性与碱基种类无关
答案 D
解析 DNA疫苗的表达产物是编码保护性抗原蛋白的基因的表达产物，因此该表达产物是抗原；DNA疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因插入适宜的质粒中得到的重组DNA分子，可见其生产过程需要DNA连接酶和限制酶；基因在体内表达的转录过程中，需要RNA聚合酶催化；DNA的特异性与碱基对的排列顺序有关，与碱基种类无关。
7．基因工程中因受体细胞不同，目的基因导入的方法也不同，下列叙述错误的是( )
A．将目的基因导入棉花细胞内常用花粉管通道法
B．将目的基因导入老鼠细胞内常用显微注射法
C．将目的基因导入大肠杆菌内常用Ca2＋处理法
D．将目的基因导入棉花细胞内必须用农杆菌转化法
答案 D
解析 我国科学家采用花粉管通道法将目的基因导入棉花细胞内，D项错误。
8．为了增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将酶D基因与转运肽基因相连，一起导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。
(1)研究人员采用________技术快速扩增从陆地棉基因文库中获取的酶D基因和从拟南芥基因文库中获取的转运肽基因。所含三种限制酶(ClaⅠ、SacⅠ、XbaⅠ)的切点如图所示，则用____________酶处理两个基因后，可得到________(填图中字母)端相连的融合基因。
(2)将上述融合基因插入如图所示Ti质粒的T－DNA中，构建____________并导入农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含________的固体平板上培养得到含融合基因的单菌落，再利用液体培养基振荡培养，可以得到用于转化的侵染液。
(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是______________________________，进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过____________技术，可培育成转基因油菜植株。
(4)用______________法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否表达。
答案 (1)PCR ClaⅠ限制酶和DNA连接 A和D
(2)基因表达载体(或重组质粒) 四环素
(3)利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞 植物组织培养
(4)抗原—抗体杂交
解析 (1)研究人员采用PCR技术快速扩增从陆地棉基因文库中获取的酶D基因和从拟南芥基因文库中获取的转运肽基因。用ClaⅠ限制酶和DNA连接酶处理两个基因后，可以得到A、D端相连的融合基因。(2)将题述融合基因插入图中所示的Ti质粒的T－DNA中，构建基因表达载体(或重组质粒)并导入农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到单菌落，再利用液体培养基振荡培养，可以得到用于转化的侵染液。(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞，进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过植物组织培养技术，可培育成转基因油菜植株。(4)用抗原—抗体杂交法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达。
【拔高练·竿头直上】
9．科研人员先分别PCR扩增尿酸酶基因和原核生物胞外蛋白信号肽基因(编码的肽链能引导新合成的蛋白质转移、分泌)，再将它们拼接形成融合基因，并导入大肠杆菌生产尿酸酶。下列相关叙述错误的是( )
A．扩增两类基因时可以通过设计引物来控制两类基因的拼接方向
B．构建融合基因的目的是使大肠杆菌能合成尿酸酶并分泌到细胞外
C．融合基因导入大肠杆菌前需构建基因表达载体，以保证目的基因正常表达和遗传
D．在导入融合基因前，应先用NaCl溶液处理大肠杆菌，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
答案 D
解析 扩增两类基因时可以通过设计引物来控制两类基因的拼接方向；构建融合基因的目的是使大肠杆菌能合成尿酸酶并分泌到细胞外；融合基因导入大肠杆菌前需构建基因表达载体，以保证目的基因正常表达和遗传；在导入融合基因前，应先用CaCl2溶液(或Ca2＋)处理大肠杆菌，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
10．如图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是( )
A．将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法
B．将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只有导入了重组质粒的细菌
C．将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的就是导入了质粒A的细菌
D．目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长
答案 C
解析 将目的基因导入细菌细胞中常用的方法是Ca2＋处理法。基因必须保持结构的完整性才能得以表达，由于氨苄青霉素抗性基因结构完整能够表达，从而使细菌具有对氨苄青霉素的抗性，在含有氨苄青霉素的培养基上能存活的是导入了质粒A或重组质粒的细菌。由于将人的生长激素基因插入质粒的四环素抗性基因中，破坏了四环素抗性基因的完整性，因此，导入了重组质粒的细菌没有对四环素的抗性，在含有四环素的培养基上不能存活，能存活的是导入了质粒A的细菌。目的基因成功表达的标志是受体细胞产生人的生长激素。
11．用PCR技术将DNA分子中的A1片段进行扩增，设计了引物Ⅰ、Ⅱ，其连接部位如图所示，X为某限制酶识别序列。扩增后得到的绝大部分DNA片段是图中的( )
答案 D
解析 用引物Ⅰ、Ⅱ组合扩增的是A1片段，以引物Ⅱ所在的单链为模板在引物Ⅰ的作用下合成新的DNA时，引物Ⅱ上的X片段的互补序列也被作为模板合成子链，因此得到的绝大部分DNA片段是图中的D。
12．如图甲表示我国自主研发的转基因抗虫水稻“华恢1号”的主要培育流程，请据图回答下列问题：
(1)杀虫基因通过①～④，最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程叫作________；其中________(填标号)是转基因抗虫水稻的核心步骤，需要的工具酶是________________、________。
(2)“华恢1号”的培育过程应用的主要生物技术有____________、________________。
(3)构建重组质粒时，常用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上具有T－DNA，它能把目的基因整合到受体细胞的____________上。
(4)图乙是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图(部分基因及部分限制酶作用位点)，组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造，据图分析：
①人工改造质粒时，要使杀虫基因表达，还应插入________，其作用是________________________________________。
②人工改造质粒时，先用限制酶Ⅰ处理，可以去除质粒上的________基因和________基因(填图乙质粒上的基因简称)，保证重组质粒进入水稻细胞后不会促进细胞的分裂和生长；然后再用限制酶Ⅱ分别切割经过改造的理想质粒和带有抗虫基因的DNA分子，并构成重组Ti质粒，那么成功导入抗虫基因的水稻细胞将不能在含________(填抗生素名称)的培养基上生长。
答案 (1)转化 ① 限制性内切核酸酶(或限制酶) DNA连接酶
(2)基因工程技术(或重组DNA技术) 植物组织培养技术
(3)染色体DNA
(4)①启动子 为RNA聚合酶提供识别和结合的部位，驱动转录 ②tms tmr 四环素
解析 (1)杀虫基因通过①～④，最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程叫作转化；其中①过程表示基因表达载体的构建，这是转基因抗虫水稻的核心步骤，需要的工具酶是限制性内切核酸酶(限制酶)、DNA连接酶。(2)分析图解可知，“华恢1号”的培育过程应用的主要生物技术有基因工程技术、植物组织培养技术。(3)构建重组质粒时，常用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上具有T－DNA，它能把目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上。(4)①启动子是一段特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。②从图中看出，tms基因编码产物控制合成吲哚乙酸，tmr基因编码产物控制合成细胞分裂素，吲哚乙酸和细胞分裂素能够促进植物的生长，因此人工改造时用限制酶Ⅰ处理，其目的之一是去除或破坏质粒上的tmr基因、tms基因，保证T－DNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；另外只有一个插入位点，也有利于目的基因(或外源DNA)准确插入。
13．大肠杆菌pUC18质粒是基因工程中常用的载体，某限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于LacZ基因中，如果没有插入外源基因，LacZ基因便可表达出β－半乳糖苷酶。当培养基中含有IPTG和X－gal时，X－gal便会被β－半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落，反之，则形成白色菌落。下图表示利用此质粒实施基因工程的主要流程。请分析并回答下列问题：
(1)对已获得的目的基因可利用__________技术进行扩增。扩增的产物一般通过______________来鉴定，在凝胶中DNA分子的迁移速率与__________、DNA分子的________和________等有关。凝胶中的DNA分子通过染色，可以在__________________下检测出来。
(2)目的基因插入质粒构建重组质粒的过程中，需要DNA连接酶恢复__________键。
(3)将试管Ⅰ中的物质和大肠杆菌共同置于试管Ⅱ的目的是________
____；大肠杆菌须事先用Ca2＋进行处理，目的是_________________
____________________________________________________________________________________________________________________。
(4)将试管Ⅱ中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质，如__________________和特殊营养物质，还应加入IPTG、X－gal以及氨苄青霉素，其中加入氨苄青霉素的作用是筛选出______________________________。
(5)若观察到培养基上出现________色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则不利于重组质粒的筛选，原因是_________________________
___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)PCR 琼脂糖凝胶电泳 凝胶的浓度 大小 构象 波长为300 nm的紫外灯
(2)磷酸二酯
(3)进行转化 使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
(4)碳源、氮源、无机盐、水 导入pUC18质粒和重组质粒的大肠杆菌
(5)白 无论大肠杆菌中是否导入重组质粒，均会呈现蓝色菌落，无法判断导入的是原pUC18质粒还是重组质粒
1．下列关于PCR技术的叙述，正确的是( )
A．PCR技术建立在对扩增的目的基因序列完全已知的基础上
B．该技术需要解旋酶和耐高温的DNA聚合酶
C．该技术需要一对特异性的引物，要求一对引物的序列是互补的
D．该技术应用DNA半保留复制原理，需要模板、原料、能量、酶等条件
答案 D
解析 PCR技术扩增目的基因序列时，只需知道目的基因两端部分核苷酸序列来设计合适的引物即可，A项错误；PCR技术是通过高温来使DNA解旋的，不需要解旋酶，B项错误；该技术需要的一对引物，分别能与模板DNA的两条链的末端进行碱基互补配对，其序列不是互补的，C项错误。
2．如图为基因表达载体的模式图，下列有关说法错误的是( )
A．构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶
B．任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别
C．图中启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位
D．抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因
答案 B
解析 构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶，A项正确。用不同种类的载体构建基因表达载体时处理方法是有差别的，B项错误。启动子位于基因的上游，是RNA聚合酶识别和结合的部位，C项正确。抗生素抗性基因的作用是作为标记基因，用于检测受体细胞中是否导入了目的基因，D项正确。
3．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需的产品。下列选项中能说明目的基因完成表达的是( )
A．棉花细胞中检测到载体上的标记基因
B．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素基因
C．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA
D．酵母菌细胞中提取到人的干扰素
答案 D
解析 A、B、C三项都不能说明目的基因完成表达。人的干扰素基因导入酵母菌中，酵母菌合成了人的干扰素，说明目的基因完成表达，D项正确。
4．(多选)抗菌肽对治疗癌症有一定的作用，下图表示抗菌肽的合成过程。下列相关说法正确的是( )
eq \x(扩增目的基因)→eq \x(导入毕赤酵母菌)→eq \x(筛选菌种)→eq \x(甲醇诱导抗菌肽表达)→eq \x(分离纯化)→eq \x(功能研究)
A．用PCR技术扩增目的基因不需要解旋酶
B．基因表达载体包含起始密码子和终止密码子
C．用显微注射法将基因表达载体导入毕赤酵母菌
D．筛选菌种时检测相关基因或mRNA用到了PCR技术
答案 AD
解析 PCR技术中采用高温变性使DNA解旋，因此用PCR技术扩增目的基因不需要解旋酶，A项正确；基因表达载体包含启动子和终止子，起始密码子和终止密码子在mRNA上，B项错误；将基因表达载体导入毕赤酵母菌细胞时应用Ca2＋处理法，C项错误；筛选菌种时检测相关基因或mRNA，运用的技术包括PCR技术，D项正确。
5．(多选)如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。以下相关说法正确的是( )
A．图中Ⅰ是质粒，步骤①常需用到限制酶和DNA聚合酶
B．图中Ⅱ是含目的基因的重组质粒，步骤②是将重组质粒导入棉花细胞
C．图中Ⅲ是农杆菌，通过步骤③将目的基因导入棉花细胞
D．剔除培育成功的抗虫棉体内的四环素抗性基因不会影响抗虫基因的表达
答案 CD
解析 Ⅰ为质粒，步骤①为基因表达载体的构建，常需用到限制酶和DNA连接酶，A项错误；图中步骤②是将重组质粒导入农杆菌细胞，B项错误；图中步骤③是将目的基因导入棉花细胞，C项正确；基因的表达具有独立性，剔除抗虫棉体内的四环素抗性基因不影响抗虫基因的表达，D项正确。
6．第三代疫苗——DNA疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因插入适宜的质粒中得到的重组DNA分子，将其导入人体内，在人体细胞内表达的产物可直接诱导机体产生免疫反应，且可持续一段时间。下列有关DNA疫苗的叙述，正确的是( )
A．DNA疫苗的表达产物不是抗原
B．DNA疫苗生产过程不需要解旋酶和限制酶
C．抗原基因在体内表达时不需要RNA聚合酶
D．DNA疫苗的特异性与碱基种类无关
答案 D
解析 DNA疫苗的表达产物是编码保护性抗原蛋白的基因的表达产物，因此该表达产物是抗原；DNA疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因插入适宜的质粒中得到的重组DNA分子，可见其生产过程需要DNA连接酶和限制酶；基因在体内表达的转录过程中，需要RNA聚合酶催化；DNA的特异性与碱基对的排列顺序有关，与碱基种类无关。
7．基因工程中因受体细胞不同，目的基因导入的方法也不同，下列叙述错误的是( )
A．将目的基因导入棉花细胞内常用花粉管通道法
B．将目的基因导入老鼠细胞内常用显微注射法
C．将目的基因导入大肠杆菌内常用Ca2＋处理法
D．将目的基因导入棉花细胞内必须用农杆菌转化法
答案 D
解析 我国科学家采用花粉管通道法将目的基因导入棉花细胞内，D项错误。
8．为了增加油菜种子的含油量，研究人员尝试将酶D基因与转运肽基因相连，一起导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。
(1)研究人员采用________技术快速扩增从陆地棉基因文库中获取的酶D基因和从拟南芥基因文库中获取的转运肽基因。所含三种限制酶(ClaⅠ、SacⅠ、XbaⅠ)的切点如图所示，则用____________酶处理两个基因后，可得到________(填图中字母)端相连的融合基因。
(2)将上述融合基因插入如图所示Ti质粒的T－DNA中，构建____________并导入农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含________的固体平板上培养得到含融合基因的单菌落，再利用液体培养基振荡培养，可以得到用于转化的侵染液。
(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是______________________________，进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过____________技术，可培育成转基因油菜植株。
(4)用______________法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否表达。
答案 (1)PCR ClaⅠ限制酶和DNA连接 A和D
(2)基因表达载体(或重组质粒) 四环素
(3)利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞 植物组织培养
(4)抗原—抗体杂交
解析 (1)研究人员采用PCR技术快速扩增从陆地棉基因文库中获取的酶D基因和从拟南芥基因文库中获取的转运肽基因。用ClaⅠ限制酶和DNA连接酶处理两个基因后，可以得到A、D端相连的融合基因。(2)将题述融合基因插入图中所示的Ti质粒的T－DNA中，构建基因表达载体(或重组质粒)并导入农杆菌中。将获得的农杆菌接种在含四环素的固体平板上培养得到单菌落，再利用液体培养基振荡培养，可以得到用于转化的侵染液。(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间，此过程的目的是利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞，进一步筛选后获得转基因油菜细胞，该细胞通过植物组织培养技术，可培育成转基因油菜植株。(4)用抗原—抗体杂交法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达。
【拔高练·竿头直上】
9．科研人员先分别PCR扩增尿酸酶基因和原核生物胞外蛋白信号肽基因(编码的肽链能引导新合成的蛋白质转移、分泌)，再将它们拼接形成融合基因，并导入大肠杆菌生产尿酸酶。下列相关叙述错误的是( )
A．扩增两类基因时可以通过设计引物来控制两类基因的拼接方向
B．构建融合基因的目的是使大肠杆菌能合成尿酸酶并分泌到细胞外
C．融合基因导入大肠杆菌前需构建基因表达载体，以保证目的基因正常表达和遗传
D．在导入融合基因前，应先用NaCl溶液处理大肠杆菌，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
答案 D
解析 扩增两类基因时可以通过设计引物来控制两类基因的拼接方向；构建融合基因的目的是使大肠杆菌能合成尿酸酶并分泌到细胞外；融合基因导入大肠杆菌前需构建基因表达载体，以保证目的基因正常表达和遗传；在导入融合基因前，应先用CaCl2溶液(或Ca2＋)处理大肠杆菌，使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
10．如图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是( )
A．将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法
B．将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只有导入了重组质粒的细菌
C．将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的就是导入了质粒A的细菌
D．目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长
答案 C
解析 将目的基因导入细菌细胞中常用的方法是Ca2＋处理法。基因必须保持结构的完整性才能得以表达，由于氨苄青霉素抗性基因结构完整能够表达，从而使细菌具有对氨苄青霉素的抗性，在含有氨苄青霉素的培养基上能存活的是导入了质粒A或重组质粒的细菌。由于将人的生长激素基因插入质粒的四环素抗性基因中，破坏了四环素抗性基因的完整性，因此，导入了重组质粒的细菌没有对四环素的抗性，在含有四环素的培养基上不能存活，能存活的是导入了质粒A的细菌。目的基因成功表达的标志是受体细胞产生人的生长激素。
11．用PCR技术将DNA分子中的A1片段进行扩增，设计了引物Ⅰ、Ⅱ，其连接部位如图所示，X为某限制酶识别序列。扩增后得到的绝大部分DNA片段是图中的( )
答案 D
解析 用引物Ⅰ、Ⅱ组合扩增的是A1片段，以引物Ⅱ所在的单链为模板在引物Ⅰ的作用下合成新的DNA时，引物Ⅱ上的X片段的互补序列也被作为模板合成子链，因此得到的绝大部分DNA片段是图中的D。
12．如图甲表示我国自主研发的转基因抗虫水稻“华恢1号”的主要培育流程，请据图回答下列问题：
(1)杀虫基因通过①～④，最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程叫作________；其中________(填标号)是转基因抗虫水稻的核心步骤，需要的工具酶是________________、________。
(2)“华恢1号”的培育过程应用的主要生物技术有____________、________________。
(3)构建重组质粒时，常用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上具有T－DNA，它能把目的基因整合到受体细胞的____________上。
(4)图乙是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图(部分基因及部分限制酶作用位点)，组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造，据图分析：
①人工改造质粒时，要使杀虫基因表达，还应插入________，其作用是________________________________________。
②人工改造质粒时，先用限制酶Ⅰ处理，可以去除质粒上的________基因和________基因(填图乙质粒上的基因简称)，保证重组质粒进入水稻细胞后不会促进细胞的分裂和生长；然后再用限制酶Ⅱ分别切割经过改造的理想质粒和带有抗虫基因的DNA分子，并构成重组Ti质粒，那么成功导入抗虫基因的水稻细胞将不能在含________(填抗生素名称)的培养基上生长。
答案 (1)转化 ① 限制性内切核酸酶(或限制酶) DNA连接酶
(2)基因工程技术(或重组DNA技术) 植物组织培养技术
(3)染色体DNA
(4)①启动子 为RNA聚合酶提供识别和结合的部位，驱动转录 ②tms tmr 四环素
解析 (1)杀虫基因通过①～④，最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程叫作转化；其中①过程表示基因表达载体的构建，这是转基因抗虫水稻的核心步骤，需要的工具酶是限制性内切核酸酶(限制酶)、DNA连接酶。(2)分析图解可知，“华恢1号”的培育过程应用的主要生物技术有基因工程技术、植物组织培养技术。(3)构建重组质粒时，常用Ti质粒作为载体，是因为Ti质粒上具有T－DNA，它能把目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上。(4)①启动子是一段特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。②从图中看出，tms基因编码产物控制合成吲哚乙酸，tmr基因编码产物控制合成细胞分裂素，吲哚乙酸和细胞分裂素能够促进植物的生长，因此人工改造时用限制酶Ⅰ处理，其目的之一是去除或破坏质粒上的tmr基因、tms基因，保证T－DNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；另外只有一个插入位点，也有利于目的基因(或外源DNA)准确插入。
13．大肠杆菌pUC18质粒是基因工程中常用的载体，某限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于LacZ基因中，如果没有插入外源基因，LacZ基因便可表达出β－半乳糖苷酶。当培养基中含有IPTG和X－gal时，X－gal便会被β－半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落，反之，则形成白色菌落。下图表示利用此质粒实施基因工程的主要流程。请分析并回答下列问题：
(1)对已获得的目的基因可利用__________技术进行扩增。扩增的产物一般通过______________来鉴定，在凝胶中DNA分子的迁移速率与__________、DNA分子的________和________等有关。凝胶中的DNA分子通过染色，可以在__________________下检测出来。
(2)目的基因插入质粒构建重组质粒的过程中，需要DNA连接酶恢复__________键。
(3)将试管Ⅰ中的物质和大肠杆菌共同置于试管Ⅱ的目的是________
____；大肠杆菌须事先用Ca2＋进行处理，目的是_________________
____________________________________________________________________________________________________________________。
(4)将试管Ⅱ中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质，如__________________和特殊营养物质，还应加入IPTG、X－gal以及氨苄青霉素，其中加入氨苄青霉素的作用是筛选出______________________________。
(5)若观察到培养基上出现________色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则不利于重组质粒的筛选，原因是_________________________
___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)PCR 琼脂糖凝胶电泳 凝胶的浓度 大小 构象 波长为300 nm的紫外灯
(2)磷酸二酯
(3)进行转化 使大肠杆菌细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态
(4)碳源、氮源、无机盐、水 导入pUC18质粒和重组质粒的大肠杆菌
(5)白 无论大肠杆菌中是否导入重组质粒，均会呈现蓝色菌落，无法判断导入的是原pUC18质粒还是重组质粒
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