第2节 基因工程的基本操作程序 课后·训练提升 基础巩固 1.若要将目的基因插入下图所示质粒上的A处，则切割目的基因时可用的限制酶 是() BamH I Eco B ClaI Pst I HindⅢ- EcoR I- 青霉素抗 性基因 A.HindⅢ B.EcoR I C.EcoB D.Pst I 答案：C 2.下图为基因工程的部分过程示意图，甲、丁代表不同阶段参与的成分。下列叙述 正确的是( 丙 A.甲可以是细菌的质粒 B.乙是某种激素分子 C.丙可以是植物的RNA分子 D.丁为抗体 答案：A 解析：甲、乙、丙、丁可分别表示质粒、限制酶、目的基因、DNA连接酶。 3.下列关于下图中P、Q、R、S、G的叙述，正确的是( G AP代表的是质粒，S代表的是外源RNA B.Q表示限制酶的作用，R表示RNA聚合酶的作用 C.G是RNA与DNA形成的重组质粒
第 2 节 基因工程的基本操作程序 课后· 基础巩固 1.若要将目的基因插入下图所示质粒上的 A 处,则切割目的基因时可用的限制酶 是( ) A.HindⅢ B.EcoRⅠ C.EcoB D.PstⅠ 答案:C 2.下图为基因工程的部分过程示意图,甲~丁代表不同阶段参与的成分。下列叙述 正确的是( ) A.甲可以是细菌的质粒 B.乙是某种激素分子 C.丙可以是植物的 RNA 分子 D.丁为抗体 答案:A 解析:甲、乙、丙、丁可分别表示质粒、限制酶、目的基因、DNA 连接酶。 3.下列关于下图中 P、Q、R、S、G 的叙述,正确的是( ) A.P 代表的是质粒,S 代表的是外源 RNA B.Q 表示限制酶的作用,R 表示 RNA 聚合酶的作用 C.G 是 RNA 与 DNA 形成的重组质粒
D.G是重组质粒 答案D 解析P是质粒，S是外源DNA,R表示DNA连接酶的作用，G是质粒和外源DNA 通过DNA连接酶连接而成的重组质粒。 4科学家在某种植物中找到了枯萎病的抗性基因，并以质粒为载体，采用转基因的 方法培育出了抗枯萎病的金花茶新品种。下列叙述正确的是() A.质粒是常用的载体之一，它仅存在于原核细胞中 B.将枯萎病抗性基因连接到质粒上，用到的工具酶仅是DNA连接酶 C.用叶肉细胞作为受体细胞培育出的植株不能表现出抗枯萎病性状 D.通过该方法获得的抗枯萎病金花茶，产生的配子不一定含枯萎病抗性基因 答案D 解析：质粒在某些真核细胞中也有，如酵母菌，A项错误。将目的基因连接到质粒 上，不但要用到DNA连接酶，在连接之前还要用同种限制酶处理目的基因和质粒 以得到相同的末端，B项错误。用叶肉细胞作为受体细胞培育出的植株能表现出 抗枯萎病性状，C项错误。由于重组质粒只结合在某条染色体上，因此有的配子就 没有目的基因，D项正确。 5.下面是四种不同质粒的示意图，其中ormi为复制必需的序列，amp为氨苄青霉素 抗性基因，t为四环素抗性基因，箭头表示一种限制性内切核酸酶的酶切位点。 若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含 重组DNA的细胞，应选用的质粒是( amp amp ori ori tet' tet B amp amp ori ori C D 答案：C 6.为了增加菊花花色的类型，研究者从其他植物中筛选出花色基因C(图1)，拟将其 与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。下列操作与实验目的不符的是 () EcoR I EcoR I C基因 图1
D.G 是重组质粒 答案:D 解析:P 是质粒,S 是外源 DNA,R 表示 DNA 连接酶的作用,G 是质粒和外源 DNA 通过 DNA 连接酶连接而成的重组质粒。 4.科学家在某种植物中找到了枯萎病的抗性基因,并以质粒为载体,采用转基因的 方法培育出了抗枯萎病的金花茶新品种。下列叙述正确的是( ) A.质粒是常用的载体之一,它仅存在于原核细胞中 B.将枯萎病抗性基因连接到质粒上,用到的工具酶仅是 DNA 连接酶 C.用叶肉细胞作为受体细胞培育出的植株不能表现出抗枯萎病性状 D.通过该方法获得的抗枯萎病金花茶,产生的配子不一定含枯萎病抗性基因 答案:D 解析:质粒在某些真核细胞中也有,如酵母菌,A 项错误。将目的基因连接到质粒 上,不但要用到 DNA 连接酶,在连接之前还要用同种限制酶处理目的基因和质粒 以得到相同的末端,B 项错误。用叶肉细胞作为受体细胞培育出的植株能表现出 抗枯萎病性状,C 项错误。由于重组质粒只结合在某条染色体上,因此有的配子就 没有目的基因,D 项正确。 5.下面是四种不同质粒的示意图,其中 ori 为复制必需的序列,ampr 为氨苄青霉素 抗性基因,tetr 为四环素抗性基因,箭头表示一种限制性内切核酸酶的酶切位点。 若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含 重组 DNA 的细胞,应选用的质粒是( ) 答案:C 6.为了增加菊花花色的类型,研究者从其他植物中筛选出花色基因 C(图 1),拟将其 与质粒(图 2)重组,再借助农杆菌导入菊花中。下列操作与实验目的不符的是 ( ) 图 1
BamHI EcoR I 启动子 终止子 L启动子 质粒 潮霉素抗性基因 终止子 图2 A.用限制酶EcoR I和DNA连接酶构建重组质粒 B.用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞 C.在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞 D.用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体DNA上 答案：C 解析：据题图分析可知，在目的基因的两端、载体的启动子和终止子之间都有限制 酶EcoR I的切割位点，因此可以用限制酶EcoR I切割目的基因和载体，之后再用 DNA连接酶连接形成基因表达载体，A项不符合题意。将目的基因导入植物细 胞常用农杆菌转化法，可以将目的基因C导入农杆菌的T质粒的T-DNA中，之 后再用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入菊花细胞，B项不符 合题意。图2中显示标记基因是潮霉素抗性基因，应该在培养基中添加潮霉素以 筛选被转化的菊花细胞，C项符合题意。要检测转基因生物的染色体DNA上是 否插入了目的基因，可采用DNA分子杂交技术，D项不符合题意。 7.请据图回答下列问题。 启动子目的基因 复制原点 终止子 抗生素抗 性基因 (1)基因工程的核心步骤是 (2)利用 技术可以获得大量的目的基因。该技术利用 的原理，对目的基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数形式扩增。 (3)上图中 位于基因的上游，是 识别和结合的部位。 抗生素抗性基因的作用是作为 用于鉴别受体细胞中是否导入了目 的基因 答案：(1)基因表达载体的构建
图 2 A.用限制酶 EcoRⅠ和 DNA 连接酶构建重组质粒 B.用含 C 基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将 C 基因导入细胞 C.在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞 D.用分子杂交方法检测 C 基因是否整合到菊花染色体 DNA 上 答案:C 解析:据题图分析可知,在目的基因的两端、载体的启动子和终止子之间都有限制 酶 EcoRⅠ的切割位点,因此可以用限制酶 EcoRⅠ切割目的基因和载体,之后再用 DNA 连接酶连接形成基因表达载体,A 项不符合题意。将目的基因导入植物细 胞常用农杆菌转化法,可以将目的基因 C 导入农杆菌的 Ti 质粒的 T-DNA 中,之 后再用含 C 基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将 C 基因导入菊花细胞,B 项不符 合题意。图 2 中显示标记基因是潮霉素抗性基因,应该在培养基中添加潮霉素以 筛选被转化的菊花细胞,C 项符合题意。要检测转基因生物的染色体 DNA 上是 否插入了目的基因,可采用 DNA 分子杂交技术,D 项不符合题意。 7.请据图回答下列问题。 (1)基因工程的核心步骤是 。 (2)利用 技术可以获得大量的目的基因。该技术利用 的原理,对目的基因的核苷酸序列不断地加以复制,使其数量呈指数形式扩增。 (3)上图中 位于基因的上游,是 识别和结合的部位。 抗生素抗性基因的作用是作为 ,用于鉴别受体细胞中是否导入了目 的基因。 答案:(1)基因表达载体的构建
(2)PCR DNA半保留复制 (3)启动子RNA聚合酶标记基因 8.烟草是有重要经济价值的双子叶植物，易受TMV(烟草花叶病毒)感染而大幅度 减产。绞股蓝细胞中含有TMV抗性基因，能抵抗TMV感染。研究人员利用转 基因技术培育出了抗TMV烟草，操作流程如下图所示。请回答下列问题。 ⊙ ② ③ 重组Ti质粒 RNA DNA 目的基因构建 导人④ 转基因⑥ 抗TMV烟草 再生植株。⑤ 受体细胞 (1)①表示遗传信息流动中的 过程，所需原料 为 。过程③所需要的工具酶是 (2)大量扩增目的基因可以使用PCR技术，该技术包括变性、复性、延伸三个步 骤，变性这一步骤的目的是 (3)过程④最常用的方法是 过程⑤用到的细胞工程技术 是 (4)过程⑥还需要进行基因工程操作步骤中的 其 中，在个体水平上检验获得的烟草能否抗TMV的方法是 答案(1)逆转录四种脱氧核苷酸限制酶和DNA连接酶 (2)使DNA解旋为单链(DNA解旋) (3)农杆菌转化法植物组织培养技术 (4)目的基因的检测与鉴定用TMV感染烟草，观察烟草是否被感染（患病） 拓展提高 1.1982年，世界上第一例体型比普通小鼠大1.8倍的转基因“超级小鼠”培育成 功。下列相关叙述正确的是() A.将含有目的基因的DNA直接注入小鼠体内 B.该“超级小鼠”的培育利用了显微注射技术 C.采用的受体细胞是雌性动物的卵细胞 D.目的基因导入受体细胞前不用提纯 答案B 解析：转基因“超级小鼠”的培育过程：首先将含有目的基因的表达载体提纯，然后 利用显微注射技术将含目的基因的表达载体导入受精卵，培养一段时间后，再将胚 胎移植到雌性动物的输卵管或子宫内使其发育成具有新性状的动物
(2)PCR DNA 半保留复制 (3)启动子 RNA 聚合酶 标记基因 8.烟草是有重要经济价值的双子叶植物,易受 TMV(烟草花叶病毒)感染而大幅度 减产。绞股蓝细胞中含有 TMV 抗性基因,能抵抗 TMV 感染。研究人员利用转 基因技术培育出了抗 TMV 烟草,操作流程如下图所示。请回答下列问题。 (1)①表示遗传信息流动中的 过程,所需原料 为 。过程③所需要的工具酶是 。 (2)大量扩增目的基因可以使用 PCR 技术,该技术包括变性、复性、延伸三个步 骤,变性这一步骤的目的是 。 (3)过程④最常用的方法是 ,过程⑤用到的细胞工程技术 是 。 (4)过程⑥还需要进行基因工程操作步骤中的 ,其 中,在个体水平上检验获得的烟草能否抗 TMV 的方法是 。 答案:(1)逆转录 四种脱氧核苷酸 限制酶和 DNA 连接酶 (2)使 DNA 解旋为单链(DNA 解旋) (3)农杆菌转化法 植物组织培养技术 (4)目的基因的检测与鉴定 用 TMV 感染烟草,观察烟草是否被感染(患病) 拓展提高 1.1982 年,世界上第一例体型比普通小鼠大 1.8 倍的转基因“超级小鼠”培育成 功。下列相关叙述正确的是( ) A.将含有目的基因的 DNA 直接注入小鼠体内 B.该“超级小鼠”的培育利用了显微注射技术 C.采用的受体细胞是雌性动物的卵细胞 D.目的基因导入受体细胞前不用提纯 答案:B 解析:转基因“超级小鼠”的培育过程:首先将含有目的基因的表达载体提纯,然后 利用显微注射技术将含目的基因的表达载体导入受精卵,培养一段时间后,再将胚 胎移植到雌性动物的输卵管或子宫内,使其发育成具有新性状的动物
2.下图是利用基因工程技术培育转基因植物，生产可口服的疫苗的部分过程示意 图，其中PstI、SmaI、EcoR I、ApaI为四种限制酶。下列说法错误的是 () Pst I Sma I EcoR I 含抗原基上 因的ONA LL 抗原基因 表 Pst I 体 Sma I 质粒 EcoR I 卡那霉素 Apa I 抗性基因 A.图示过程是基因工程的核心步骤 B.表达载体构建时需要用到限制酶SmaI C,卡那霉素抗性基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来 D.除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构 答案B 解析：题图所示过程为基因表达载体的构建过程，是基因工程的核心步骤。构建过 程中需要将目的基因完整地切割下来，此时要用到限制酶PstI、EcoR I。卡那 霉素抗性基因是标记基因，用于鉴别和筛选含有目的基因的细胞。基因表达载体 包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等。 3.据下图判断，下列叙述错误的是()》 酶I 酶Ⅱ酶I酶 酶I 启动子 目的基因 标记基因 质粒 转录方向 A.为防止目的基因与质粒任意结合而影响基因的表达，应用酶I、酶Ⅱ同时切割 二者 B.限制酶和DNA连接酶的作用部位均是磷酸二酯键 C.与启动子结合的是RNA聚合酶 D.用酶I、酶Ⅱ同时切割质粒，会获得三种长度的DNA片段 答案D 解析：由于质粒中酶I和酶Ⅱ都只有一个识别位，点，所以用酶I、酶Ⅱ同时切割质 粒，只会获得两种长度的DNA片段。 4.下图为农杆菌T质粒的T-DNA区段结构示意图。农杆菌附着植物细胞后，T DNA首先在农杆菌中从右边界到左边界被剪切、复制，然后进入植物细胞并整
2.下图是利用基因工程技术培育转基因植物,生产可口服的疫苗的部分过程示意 图,其中 PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制酶。下列说法错误的是 ( ) A.图示过程是基因工程的核心步骤 B.表达载体构建时需要用到限制酶 SmaⅠ C.卡那霉素抗性基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来 D.除图示组成外,表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构 答案:B 解析:题图所示过程为基因表达载体的构建过程,是基因工程的核心步骤。构建过 程中需要将目的基因完整地切割下来,此时要用到限制酶 PstⅠ、EcoRⅠ。卡那 霉素抗性基因是标记基因,用于鉴别和筛选含有目的基因的细胞。基因表达载体 包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等。 3.据下图判断,下列叙述错误的是( ) A.为防止目的基因与质粒任意结合而影响基因的表达,应用酶Ⅰ、酶Ⅱ同时切割 二者 B.限制酶和 DNA 连接酶的作用部位均是磷酸二酯键 C.与启动子结合的是 RNA 聚合酶 D.用酶Ⅰ、酶Ⅱ同时切割质粒,会获得三种长度的 DNA 片段 答案:D 解析:由于质粒中酶Ⅰ和酶Ⅱ都只有一个识别位点,所以用酶Ⅰ、酶Ⅱ同时切割质 粒,只会获得两种长度的 DNA 片段。 4.下图为农杆菌 Ti 质粒的 T-DNA 区段结构示意图。农杆菌附着植物细胞后,TDNA 首先在农杆菌中从右边界到左边界被剪切、复制,然后进入植物细胞并整