1．2 基因工程的基本操作程序
(时间：30分钟 满分：50分)
考查知识点及角度
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基础
中档
稍难
目的基因的获取
4
基因表达载体的构建及导入
1、2、3
目的基因的检测与鉴定
5
综合运用
6、7
一、选择题(共5小题，每小题6分，共30分)
1．基因工程的核心是
( )。
A．目的基因的获取
B．基因表达载体的构建
C．将目的基因导入受体细胞
D．目的基因的检测与鉴定
解析 目的基因构建表达载体后才能使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能发挥作用，只有构建表达载体后，才能根据载体上的标记基因鉴别目的基因是否导入了受体细胞，从而筛选出含目的基因的受体细胞，避免进行盲目的无效工作。
答案 B
2．下列选项中不是表达载体必要的组成成分的是
( )。
A．目的基因 B．启动子
C．终止子 D．抗青霉素基因
解析 A、B、C三项均为表达载体的必要的组成成分；具有标记基因也是表达载体必要的组分，但抗青霉素基因只是标记基因中的一种。
答案 D
3．将目的基因导入玉米茎尖分生区细胞和小鼠受精卵，应分别采用的方法是
( )。
A．显微注射法 农杆菌转化法
B．基因枪法 花粉管通道法
C．农杆菌转化法 显微注射法
D．基因枪法 显微注射法
解析 本题考查将目的基因导入受体细胞的方法，解题关键是理解针对不同受体细胞采取的不同方法。玉米是单子叶植物，对单子叶植物来说，常用的方法是基因枪法；对于动物细胞来说，常用的方法是显微注射法。
答案 D
4．下面甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，下列说法中，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．乙方法需要逆转录酶参与
解析 甲方法是从细菌的DNA中直接提取，故可以建立该细菌的基因组文库。乙方法是由mRNA逆转录获得的目的基因，故可以建立该细菌的cDNA文库。乙方法需要逆转录酶和脱氧核苷酸为原料。
答案 C
5．检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因的常用方法是( )。
A．DNA分子杂交技术 B．荧光分子标记技术
C．放射性同位素标记技术 D．显微注射技术
解析 检测目的基因常采用DNA分子杂交技术，即在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素进行标记，以此作为基因探针，并使基因探针与基因组DNA杂交，若显示出杂交带，则表明目的基因已插入染色体DNA中。
答案 A
二、非选择题(共2小题，共20分)
6．(10分)在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。
请据图回答下面的问题。
(1)A过程需要的酶有___________________________________________。
(2)B过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件是________________________________________________________________。
(3)C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入________。
(4)在D过程中，抗虫基因遗传信息的传递过程是_____________________。
(5)获取真核生物的基因常用的方法是______________，包括_____________。
(6)如果利用DNA分子杂交原理对再生植物进行检测，D过程应该用_______________________________________________________作为探针。
(7)科学家在进行实验过程中，采用了两种方案：一是将抗虫基因导入离体的棉花叶片细胞进行植物组织培养；请你想另外一种方案：可以将抗虫基因导入植物的________中，再进行培养，导入成功的标志是_______________________________________________________________。
解析 (1)将目的基因和质粒结合形成重组质粒的过程需要同一种限制酶，连接时还需要DNA连接酶。(2)作为基因工程的载体，必须具备三个条件：①在宿主细胞中能稳定保存并能大量复制。②有多个限制酶切点，而且每种酶的切点最好只有一个。③有一定的标记基因，便于筛选。题目中能体现的是①③；(3)由题可知，我们需要的植株是含有抗虫基因的植株，因此要进行筛选，含有抗虫基因的植株也一定含有抗卡那霉素基因，所以要利用卡那霉素进行筛选。(4)抗虫基因最终要表现出抗虫的性状就必须表达，即通过转录和翻译来实现。(5)真核生物的基因的获取常用人工合成的方法，包括反转录法和化学合成法。(6)目的基因的检测最关键是看受体细胞是否含有目的基因，常用DNA分子杂交技术，以已知目的基因片段作为探针，利用碱基互补配对原则进行检测。(7)将目的基因导入植物细胞，可以选用体细胞或受精卵，最后要进行个体水平检测，即看是否能抗虫。
答案 (1)限制酶和DNA连接酶
(2)具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存
(3)卡那霉素
(4)抗虫基因转录成mRNA，再翻译成为蛋白质
(5)人工合成法 反转录法、化学合成法
(6)放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因
(7)受精卵 棉花有抗虫性状的表现
7．(10分)科学家从某细菌中提取抗盐基因，转入烟草并培育成转基因抗盐烟草。如图是转基因抗盐烟草的培育过程，含目的基因的DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请分析回答下面的问题。
(1)①过程获得的抗盐基因可用PCR技术进行扩增，该技术须用________酶，所需的原料是________。
(2)已知几种限制酶识别序列及其切割位点(如下表)：
限制酶
BamHⅠ
Hind Ⅲ
EcoR Ⅰ
Sma Ⅰ
识别序列及
切割位点
))
))
))
))
用图中的质粒和目的基因构建重组质粒，不能使用Sma Ⅰ酶切割，原因是__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
图中①②过程为防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，应选用________酶对外源DNA、质粒进行切割。
(3)图中⑤、⑥依次表示组织培养过程中抗盐烟草细胞的________、________过程。
(4)为确定转基因抗盐烟草是否培育成功，既要用放射性同位素标记的________作探针进行分子杂交检测，又要在个体水平上鉴定，后者具体过程是___________________________________________________。
解析 (1)PCR技术所需的原料是合成DNA的四种脱氧核苷酸。根据PCR反应原理，每次循环可分为在95 ℃时进行变性，在55 ℃时进行复性，在72 ℃时延伸，该过程需要耐热的DNA聚合酶。
(2)从图中信息可知，Sma Ⅰ酶的切割位点位于目的基因和M抗生素抗性基因上。分析抗盐基因的DNA片段，可知该DNA含四种限制酶切点，其中Sma Ⅰ位于目的基因上，不宜采用。EcoR Ⅰ位于目的基因两侧，若用EcoR Ⅰ切割则目的基因会自身环化。BamH Ⅰ与Hind Ⅲ位于目的基因两端，且质粒中也有相应的适合的切割位点，因此用BamHⅠ和Hind Ⅲ才能完整地切下该抗盐基因，同时保证目的基因与质粒连接方式的唯一性，防止自身环化。(3)转基因后的植物细胞，经脱分化产生愈伤组织，经再分化形成根、芽等，进而产生新的植株。
答案 (1)耐热的DNA聚合 四种脱氧核苷酸
(2)Sma Ⅰ会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因 BamH Ⅰ和Hind Ⅲ (3)脱分化 再分化
(4)抗盐基因(或目的基因) 将培育的烟草幼苗栽培于含有一定盐的土壤中，观察该烟草植株的生长状态
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