1、12基因工程的基本操作程序阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测和鉴定等步骤。知识点一目的基因的获取.目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。.目的基因的获取方法(1)从基因文库中获取基因文库：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。种类提取依据：基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA，以及基因的表达产物蛋白质等特性。(2)利用PCR技术扩增目的基因PCR的含义：是一项在生物
2、体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。目的：短时间内大量扩增目的基因。原理：DNA双链复制。过程第一步：加热至9095 ，DNA解链；第二步：冷却至5560 ，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至7075 ，热稳定DNA聚合酶(Taq酶)从引物起始进行互补链的合成。如此重复循环多次。特点：指数形式扩增。(3)人工合成如果目的基因较小，核苷酸序列又已知，可通过DNA合成仪用化学方法人工合成。1cDNA文库与基因组文库的区别文库类型cDNA文库基因组文库文库大小小大基因中启动子无有基因中内含子无有基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因物种间的基因交流可以部分基因可以2.PCR技术与DNA复
3、制的区别项目DNA复制 PCR技术解旋方式解旋酶催化DNA在高温作用下变性解旋场所细胞内(主要在细胞核内)细胞外(主要在扩增仪内)酶解旋酶、普通的DNA聚合酶等耐热的DNA聚合酶(Taq酶)温度条件细胞内温和条件需控制温度，在较高温度下进行 合成的对象DNA分子DNA片段或基因3.获取目的基因的方法项目基因组文库部分基因文库(如cDNA文库)PCR技术扩增人工合成过程优点操作简单专一性强可在短时间内大量扩增目的基因专一性强，可产生自然界中不存在的新基因缺点工作量大、盲目性大、专一性差操作过程较麻烦，技术要求过高需要严格控制温度、技术要求高适用范围小1下列有关获取目的基因的方法的叙述，错误的是(
4、)A直接分离目的基因的方法的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性B由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，一般使用人工合成的方法C目前人工合成基因的方法主要有两种，分别是反转录法和化学合成法DPCR技术的原理是DNA复制，需要RNA聚合酶催化DNA合成解析：选D。PCR技术的原理是DNA分子的复制，需要耐高温的DNA聚合酶催化DNA合成，并以脱氧核苷酸等为原料。2(2019湖北黄冈高二期中)下图表示基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。下列相关叙述中正确的是()A三种方法都需要酶并均在体外进行B碱基对的排列顺序均相同C三种方法均属于人工合成法D方法a不遵循中心法则解析：选A。这
5、三种方法都是在体外进行的，且都用到酶(方法a需要逆转录酶和DNA聚合酶；方法b需要限制酶；方法c需要DNA聚合酶)，A正确；通过方法a得到的目的基因不含有内含子，通过方法c得到的目的基因的碱基序列可能有多种，因此碱基对的排列顺序不都相同，B错误；图示a和c属于人工合成法，而b是从供体细胞的DNA中直接分离目的基因的方法，C错误；方法a遵循中心法则，D错误。3(2019苏州高二检测)以下为形成cDNA(图中的单链DNA)过程和PCR扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是(多选)()A催化过程的酶是逆转录酶B过程发生的变化是引物与单链DNA结合C催化过程的酶都是DNA聚合酶，都能耐高温D如果R
6、NA单链中A与U之和占该链碱基含量的40%，则一个双链DNA中，A与U之和也占该DNA碱基含量的40%解析：选AB。由题意可知，分别表示逆转录、DNA的复制、DNA解链、引物结合到互补DNA链及互补链的合成，B正确；过程由逆转录酶催化完成，A正确；催化过程的酶都是DNA聚合酶，过程是在7075 的高温条件下进行的，只有该过程中的酶需耐高温，C错误；在DNA分子中有T无U，D错误。知识点二基因表达载体的构建1构建基因表达载体的目的(1)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。(2)使目的基因能够表达和发挥作用。2基因表达载体的组成基因表达载体的组成两子启动和终止；目的基因在中间；标
7、记基因来筛选。3基因表达载体的功能：通过基因表达载体将目的基因导入受体细胞。1真核细胞的基因结构(1)结构：编码区：内含子、外显子；非编码区：启动子、终止子。基因结构如下图所示：(2)表达：只有编码区能转录生成RNA，且内含子转录生成的部分要剪切掉，即转录生成的mRNA只有外显子的对应部分。因此，以mRNA为模板，反转录产生的目的基因中没有内含子、启动子和终止子。基因表达载体易错点剖析(1)基因工程中的基因表达载体载体：基因表达载体与载体相比增加了目的基因。(2)目的基因插入位点不是随意的：基因表达载体需要启动子与终止子的调控，所以目的基因应插入启动子和终止子之间的部位，若目的基因插入启动子部
8、位，启动子将失去原功能。(3)切割目的基因和载体并非只能用同一种限制酶。如果两种不同限制酶切割后形成的黏性末端相同，在DNA连接酶的作用下目的基因与载体也可以连接起来。交汇点1启动子、终止子和起始密码子、终止密码子(1)启动子、终止子是基因表达载体上的具有特殊结构的_片段。(2)起始密码子、终止密码子是_上的三个相邻碱基。交汇点2复制原点和启动子(1)复制原点位于载体的开始端，驱动载体的_，若复制原点被破坏，则重组载体将无法复制。(2)启动子则位于某基因的首端，负责驱动该基因的_。答案：交汇点1(1)DNA(2)mRNA交汇点2(1)自我复制(2)转录 1(2019江苏无锡高二期末)环境雌激素
9、(EEs)会影响动物和人类的性腺发育。斑马鱼在EEs的诱导下，会表达出卵黄蛋白原(vtg)。已知绿色荧光蛋白(GFP)基因能使斑马鱼发光，欲获得能检测水中是否含有EEs的转基因斑马鱼，下列操作合理的是()A将EEs基因的启动子与GFP基因重组B将vtg基因的启动子与GFP基因重组C将GFP基因的启动子与GFP基因重组D将GFP基因的启动子与vtg基因重组解析：选B。由题意可知，环境中的EEs可诱导斑马鱼体内vtg基因的表达，在不含EEs的环境中，斑马鱼体内vtg基因不能表达。因此，只要将vtg基因的启动子与GFP基因重组并导入斑马鱼体内 ，便能通过斑马鱼是否发光来检测水中是否含EEs。2(20
10、19江苏扬州期末)下图所示是利用基因工程生产可食用疫苗的部分过程，其中Pst 、Sma 、EcoR 、Apa 为四种限制性核酸内切酶。下列有关说法正确的是()A一种限制性核酸内切酶不止识别一种特定的脱氧核苷酸序列B表达载体构建时需要用到Sma 、Pst 限制性核酸内切酶C抗卡那霉素基因的主要作用是促进抗原基因在受体细胞中表达D除图示标注的结构外表达载体中还应有启动子和终止子等解析：选D。限制性核酸内切酶具有特异性，即一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列并在特定的位点切割，A错误；用Sma 限制酶切割会破坏目的基因，因此表达载体构建时需要用EcoR 、Pst 限制性核酸内切酶，B
11、错误；抗卡那霉素基因的主要作用是筛选含有目的基因的受体细胞，C错误；基因表达载体的组成包括启动子、标记基因、目的基因和终止子等，因此除图示标注的结构外表达载体中还应有启动子和终止子等，D正确。知识点三将目的基因导入受体细胞.转化的概念：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。.将目的基因导入植物细胞(1)农杆菌转化法：将目的基因导入双子叶植物和裸子植物。(2)基因枪法：将目的基因导入单子叶植物常用的方法。(3)花粉管通道法：我国科学家独创的一种方法。将目的基因导入动物细胞(1)方法：显微注射法。(2)常用受体细胞：受精卵。4将目的基因导入微生物细胞(1)方法用Ca2处理细
12、胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为感受态细胞)。感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子。(2)受体细胞：原核细胞(使用最广泛的是大肠杆菌细胞)。(3)原核生物的特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。1农杆菌转化法中的两次拼接和两次导入第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的TDNA上；第二次拼接(非人工操作)是指插入目的基因的TDNA被拼接到受体细胞的染色体DNA上。第一次导入是将含目的基因的Ti质粒导入农杆菌；第二次导入(非人工操作)是指含目的基因的TDNA导入受体细胞。2不同受体细胞的常用导入方法种类项目植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显
13、微注射法Ca2处理法受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程目的基因插入Ti质粒的TDNA上导入植物细胞整合到受体细胞的DNA中表达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Ca2处理细胞感受态细胞表达载体与感受态细胞混合感受态细胞吸收DNA分子1(2019江西南昌第十中学期中)受体细胞不同，将目的基因导入受体细胞的方法也不相同，下列受体细胞与导入方法匹配错误的是()选项受体细胞导入方法A棉花细胞花粉管通道法B大肠杆菌农杆菌转化法C羊受精卵显微注射技术D小麦细胞基因枪法解析：选B。花粉管通道法是一种十分简便、经济的方法，我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的，A正确；
14、将目的基因导入微生物细胞，常采用感受态细胞法(Ca2处理法)，这种方法能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，B错误；显微注射技术是将目的基因导入动物细胞(如羊受精卵)的最常用、最有效的方法，C正确。双子叶植物和裸子植物常用农杆菌转化法导入目的基因，单子叶植物(如小麦)可用基因枪法将目的基因导入细胞，D正确。2(2019镇江高二检测)下图表示培育转基因抗植物病毒番茄的过程示意图。下列叙述正确的是(多选)()A过程A需要限制酶和DNA连接酶的参与B过程B需要用CaCl2处理，以提高番茄细胞壁的通透性C抗植物病毒基因一旦整合到番茄细胞的染色体上，就能正常表达D转基因抗植物病毒
15、番茄是否培育成功可通过抗病毒接种实验进行鉴定解析：选AD。题图中过程A为构建基因表达载体，需要用到限制酶和DNA连接酶，A正确；CaCl2处理只是提高农杆菌细胞细胞壁的通透性，B错误；抗植物病毒基因整合到番茄细胞的染色体上，不一定能表达，C错误；转基因抗植物病毒番茄是否培育成功可通过接种特定病毒，观察番茄是否被感染来进行鉴定，D正确。知识点四目的基因的检测与鉴定分子水平检测(1)检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因。方法：DNA分子杂交技术。(2)检测目的基因是否转录出mRNA。方法：分子杂交技术。(3)检测目的基因是否翻译成蛋白质。方法：抗原抗体杂交技术。个体生物学水平鉴定：抗虫、抗病
16、、抗逆性状的有无及程度。1目的基因的检测与鉴定方法2关于不同分子检测的原理、场所、探针的异同(1)原理：转录水平的检测原理与复制水平的检测原理是相似的，只是被检测的物质不再是转基因生物的基因组DNA，而是mRNA；翻译水平的检测，则是利用抗原与抗体特异性结合的原理。(2)场所：不论是复制水平、转录水平还是翻译水平的检测，都是在体外进行的。(3)探针：在DNA分子、mRNA分子水平上检测目的基因是否插入、目的基因是否转录时，用的探针都是放射性同位素等标记的含有目的基因的DNA片段。3常见不同转基因生物在个体水平上鉴定、检测的方法个体水平的鉴定实际上是检测目的基因是否表达出所控制的性状，不同的转基
17、因生物检测方法不同。转基因生物检测方法 观察目标抗虫植物 害虫吞食 害虫死亡抗病毒(菌)植物病毒(菌)感染未出现病斑抗盐植物 盐水浇灌 正常生长抗除草剂植物喷洒除草剂正常生长获取目的基因产物的转基因生物提取细胞产物与天然产品进行功能活性比较细胞产物功能活性正常1(2019长沙高二检测)DNA探针是利用放射性同位素等标记的特定DNA片段。当DNA探针与待测的非标记单链DNA(或RNA)按碱基顺序互补结合时，形成标记DNADNA(或标记DNARNA)的双链杂交分子，可检测杂交反应结果。用某人的胰岛素基因制成DNA探针，能与之形成杂交分子的是()该人胰岛A细胞中的DNA该人胰岛B细胞中的mRNA该人
18、胰岛A细胞中的mRNA该人肝细胞中的DNAABC D解析：选C。DNA单链能与其互补链及其转录产生的mRNA分子互补配对而形成杂交分子；人体细胞中都含有胰岛素基因，但此基因只有在胰岛B细胞中才能进行转录。2下列判断抗虫基因是否成功转入棉花基因组的方法中，不属于分子检测的是()A通过观察害虫吃棉叶是否死亡B检测目的基因片段与DNA探针能否形成杂交带C检测目的基因转录形成的mRNA与DNA探针能否形成杂交带D检测目的基因表达产物蛋白质能否与特定抗体形成杂交带解析：选A。A项属于个体生物学水平的鉴定，不是分子检测。B、C两项为分子检测，利用分子杂交技术，观察目的基因及目的基因转录形成的mRNA能否与
19、DNA探针进行杂交形成杂交带；D项也为分子检测内容，利用抗原抗体杂交的原理，检测基因表达产物能否与特定抗体形成杂交带。核心知识小结要点回眸答题必备 获取目的基因的常用方法：从基因文库中获取目的基因和利用PCR技术扩增目的基因。 基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。 一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等。 将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。 培育转基因动物时，受体细胞一般是受精卵，目的基因的导入方法常用显微注射技术。 检测目的基因是否导入和转录，常用分子杂交技术；检测是否翻译，常用抗原抗体杂交技术
20、。 拓宽教材1(选修3 P11图110改编)下图为某质粒限制酶酶切图谱。某基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的该基因重组进该质粒，则扩增的该基因两端需分别引入哪两种限制酶的识别序列()ANde和BamHBNde和XbaCXba和BamH DEcoR和Kpn解析：选A。构建重组质粒时，要将目的基因插入到启动子和终止子之间，而且不能破坏启动子、终止子、复制原点、抗生素抗性基因等部位，故只能选用Nde 和BamH 切割质粒和含目的基因的DNA片段，因此在PCR扩增的该基因的两端需分别引入Nde 和BamH 两种限制酶的识别序列。2(选修3 P14图114改编)下图为目的基因的检测示意图，结合
21、图示回答以下问题：(1)由上图DNA分子杂交可知：M为_片段；N为_片段。(2)检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因：采用_技术。主要做法是用_作为探针，检测受体细胞的DNA中有无_。显示出杂交带，说明目的基因已经插入_中。(3)检测目的基因是否转录出了mRNA：采用_技术。具体做法是用_作探针，与_杂交，如果显示出杂交带，则表明目的基因转录出了mRNA。答案：(1)目的基因非目的基因(2)DNA分子杂交标记了放射性同位素的目的基因片段目的基因染色体DNA(3)分子杂交标记的目的基因mRNA精练好题3(2019河南郑州一中高二期中)下列关于基因文库的说法，错误的是()A基因文库可分
22、为基因组文库和部分基因文库BcDNA文库属于部分基因文库CcDNA文库中的基因不含内含子，含有启动子D同种生物的cDNA文库中基因数量较基因组文库少解析：选C。cDNA文库中的基因均不含内含子和启动子。4下列有关PCR技术的说法，不正确的是()APCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术BPCR技术的原理是DNA双链复制C利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知的目的基因的核苷酸序列DPCR扩增中需要解旋酶解开双链DNA解析：选D。PCR是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，其原理是DNA双链复制，A、B正确；利用PCR技术获取目的基因的前提是要有一段已知的目
23、的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，C正确；PCR扩增中目的基因受热变性后解体为单链，不需要解旋酶解开双链DNA，D错误。5(2019江苏南京三中期中)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，错误的是(多选)()A表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞中的mRNA反转录获得B表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原点C借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用解析：选ABD。由于人肝细胞中胰岛素基因不能表达，所以无法利用肝细胞中的mRNA反转录获得胰岛素基因，A错误；表达载体的复制启动于复制原点，胰岛素基因的转录启动于启动子，
24、B错误；抗生素抗性基因是标记基因，作用是检测受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有胰岛素基因的受体细胞筛选出来，C正确；启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，是转录的起点，而终止密码子位于mRNA上，在翻译中起作用，D错误。6(高考全国卷)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR 、BamH 和Sau3A 三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoR 、Sau3A 的切点是唯一的)。根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)经BamH 酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被_酶切后的产物连接，理由是_。(2)若某人利用图(b)所示的表达载体
25、获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有_，不能表达的原因是_。(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有_和_，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_。解析：(1)由图(a)可知，尽管BamH 和Sau3A 两种限制酶的识别位点不相同，但两种酶切割后产生的DNA片段具有相同的黏性末端，故被BamH 酶切后得到的目的基因可以与图(b)中表达载体被Sau3A 酶切后的产物连接。(2)运载体上的启动子和终止子具有调控目的基因表达的作用，由于甲和丙的目的基因分别插入在启动子的上游和终止子的下游，故这两个运载体上的
26、目的基因都不能被转录和翻译。(3)常见的DNA连接酶是Ecoli DNA连接酶和T4DNA连接酶，但作用有所差别，T4DNA连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端，而Ecoli DNA连接酶只能连接黏性末端。答案(1)Sau3A 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(2)甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录(3)Ecoli DNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶7(2019广东中山模拟)非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒感染家猪和各种野猪引起的一种急性、出血性、烈性传染病。科学家研究发现，非洲猪瘟的病毒是一种双链DNA病毒，病毒表面的
27、A蛋白为主要抗原。研制预防非洲猪瘟病毒疫苗简要的操作流程如下：(1)科学家研制疫苗的理论依据是_。(2)要获得大量的A基因，通常采用PCR技术进行扩增，前提是要有一段已知的A基因核苷酸序列，原因是_。在操作步骤中需要加热至9095 的目的是_。(3)步骤所构建的基因表达载体中必需有标记基因，其作用是_。为检测受体细胞是否合成A蛋白，可以采用_的方法。(4)若要高效地获得A蛋白，通常选用大肠杆菌作为受体细胞。因为大肠杆菌具有_(答出两点即可)等优点。在导入基因表达载体时常用_处理大肠杆菌。答案：(1)不同生物基因的基本单位和双螺旋结构相同，一切生物共用一套遗传密码(2)PCR需要特定的引物，根据
28、已知核苷酸序列来设计并合成引物使DNA双链解聚为单链(3)鉴别和筛选含有目的基因的细胞抗原抗体杂交(4)繁殖速度快；易培养；生成成本低CaCl2溶液一、单项选择题1(2019沈阳高二检测)基因工程技术也称为DNA重组技术，其实施必须具备的4个必要条件是()A目的基因、限制酶、载体、受体细胞B工具酶、目的基因、载体、受体细胞C模板DNA、mRNA、质粒、受体细胞D重组DNA、RNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶解析：选B。基因工程的基本工具是限制酶、DNA连接酶和载体，前两者统称为工具酶；在实际操作中，载体上插入目的基因形成重组载体，然后导入受体细胞。2(2019淮安高二期中)下图中甲、乙表示从细
29、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乙方法需要逆转录酶参与解析：选C。甲方法是以细菌中的DNA为基础，用限制酶进行切割，它包括了细菌所有的基因，可以建立基因组文库，并且可以从中选出所需的目的基因，不需要模板和原料。而乙方法是用逆转录的方法人工合成目的基因，它只能得到生物的部分基因，基因中只有编码区，所以组成的是该细菌的cDNA文库。3在基因工程中，可依据受体细胞的类型及其生理特性来选择合适的载体，既能高效地携带目的基因进入受体细胞，又能方便地进行检测。已知有以下几类含有不同标记基因
30、的质粒，不可作为侵入大肠杆菌的载体的是(已知青霉素可杀死细菌，四环素不能杀死大肠杆菌)()答案：B4(2019郑州一中高二期中)我国上海研究所合成了一种具有镇痛作用而又不会使病人上瘾的药物脑啡呔多糖(类似人体中的糖蛋白)。如要采用基因工程和发酵技术让微生物来生产有生物活性的脑啡呔多糖，应选哪种微生物为受体细胞()A大肠杆菌B大肠杆菌质粒CT4 噬菌体 D酵母菌答案：D5(2019天津四十七中期中)下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首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位
31、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解析：选B。构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶，A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错误。启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，C正确。抗生素抗性基因的作用就是作为标记基因，用于检测受体细胞中是否导入了目的基因，D正确。6(2019河北武邑中学高二期中)据图分析，下列有关基因工程的说法，不正确的是()A用限制酶、同时切割质粒(假设切割完全)，会获得3种长度的DNA片段B用限制酶、切割质粒和目的基因比只用限制酶更符合要求C与启动子结合的应该是RNA聚合酶D能够检测到标记
32、基因表达产物的受体细胞中，不一定会有目的基因的表达产物答案：A7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mRNAD酵母菌细胞中提取到人的干扰素解析：选D。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。8(2019河南郑州一中高二期中)下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，下列有关说法错误的是()AAB过程中用到的原料有4种，加入的引物有2种BAB过程利用了DNA复制原理，
33、需要使用耐高温的DNA聚合酶CBC为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞DBD为转基因植物的培育过程，其中过程常用的方法是农杆菌转化法答案：C二、多项选择题9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()A用PCR技术克隆目的基因不需要DNA解旋酶B基因表达载体包含起始密码子和终止密码子C用显微注射法导入基因表达载体D筛选菌种时用基因探针检测相关基因或mRNA解析：选AD。PCR技术中采用高温变性使DNA解旋，因此用PCR技术克隆目的基因不需要DNA解旋酶，A正确；基因表达载体包含启动子和终止子，而起始密码子和终止密码子在mRNA上，B错误；将基因
34、表达载体导入酵母菌细胞时应用感受态细胞法，C错误；筛选菌种时用基因探针检测相关基因或mRNA，不能用基因探针检测蛋白质，D正确。10(2019连云港一中月考)下图为科学家通过基因工程培育抗虫棉时，从苏云金芽孢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图中是质粒，步骤常需用到限制酶和DNA聚合酶B图中是含目的基因的重组Ti质粒，步骤是将重组质粒导入棉花细胞C图中是农杆菌，通过步骤将目的基因导入植物细胞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解析：选CD。为质粒，步骤为基因表达载体的构建，常需用到限制酶和
35、DNA连接酶，A错误；图中步骤是将重组质粒导入农杆菌细胞，B错误；图中步骤是将目的基因导入植物细胞，C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正确。三、非选择题11(高考全国卷)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamH 酶切后，与用BamH 酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含
36、有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是_；并且_和_的细胞也是不能区分的，其原因是_。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有_的固体培养基。(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自_。解析：(1)作为运载体的质粒上应有一个至多个限制酶切割
37、位点，在细胞中能够自我复制，且含有特殊的标记基因。(2)未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌中均未导入质粒载体，而质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，因此这样的大肠杆菌在含有氨苄青霉素的培养基中不能生长。含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌中都含有氨苄青霉素抗性基因，二者在含有氨苄青霉素的培养基中都能生长，因此无法区分二者。根据题图，用BamH 切割质粒后将四环素抗性基因破坏，因此可将经氨苄青霉素培养基筛选出的菌落置于含有四环素的培养基上再次筛选，能在含四环素培养基上生存的是含有质粒载体的大肠杆菌，不能生存的是含有插入目的基因的重组质粒的大肠杆菌。(3)噬菌体为病毒，经改造
38、后作为载体时，其DNA复制所需原料来自受体细胞。答案：(1)能自我复制、具有标记基因(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长四环素(3)受体细胞12(2019湖北七市教科研协作体联考)人血清白蛋白(HSA)是血浆中含量最丰富的蛋白质，在维持血浆渗透压、抗凝血等方面起着重要作用，具有重要的医用价值。下图是用基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。(1)为获取HSA基因，首先要提取人血细胞中的mRNA，利用_法合成cDNA，再利用_技术进行快速扩增，在这一过程中
39、，需要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成_。(2)构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体时，需要选择水稻胚乳细胞启动子，而不能选择其他物种和组织细胞的启动子，原因可能是_。(3)在利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，为了吸引农杆菌移向水稻受体细胞，需添加_物质。(4)选用大肠杆菌作为受体细胞的优点有_(答出两点即可)。但相比于水稻胚乳细胞，利用大肠杆菌获得的rHSA也有一些缺点，请从生物膜系统的角度进行分析_。(5)利用上述方法获得的rHSA不能直接用于临床医疗，你推测的原因是_。答案：(1)反转录PCR引物(2)启动子具有(物种及组织)特异性(3)酚类(4)繁殖快；单细
40、胞；遗传物质少(答出两点即可)大肠杆菌没有生物膜系统(或内质网和高尔基体)，不能对rHSA进行深加工(5)rHSA可能没有生物活性或功能性较差或rHSA可能有安全隐患(答案合理即可)13(2019新疆四中高二期末)下图是从酵母菌中获取某植物需要的控制某种酶合成的基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：(1)图中cDNA文库_(填“大于”“小于”或“等于”)基因组文库。(2)过程提取的DNA需要_的切割，B过程是_。(3)为在短时间内大量获得目的基因，可用_扩增的方法，其原理是_。(4)目的基因获取之后，需要进行_。(5)将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是_，其能否在此植物
41、体内稳定遗传的关键是_，可以用_技术进行检测。答案：(1)小于(2)限制酶逆转录(3)PCR技术DNA复制(4)基因表达载体的构建(5)农杆菌转化法目的基因是否整合到植物细胞的染色体上DNA分子杂交14(2019广东中山高二期末)下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： 甲乙(1)杀虫基因通过，最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程叫做_；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TDNA，它能把目的基因整合
42、到受体细胞(植株细胞)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：人工改造质粒时，要使抗虫基因表达，还应插入_，其作用是_。人工改造质粒时，先用限制酶处理，可以去除质粒上的_基因和_基因(填上图质粒上的基因名称)，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胚细胞将不能在含_(填抗生素名称)的培养基上生长。解析：(1)杀虫基因通过，最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程叫做转化；其中过
43、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核酸内切酶(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(转基因技术)、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TDNA，它能把目的基因整合到受体细胞(植株细胞)的染色体DNA上。(4)启动子是一段特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，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。从图中看出，tms基因能够编码吲哚乙酸，tmr基因能够编码细胞分裂素，这两种激素能够促进植物的生长。因此人工改造时用限制酶处理，其目的之一是除去或破坏质粒上的tmr、tms，保证TDNA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。答案：(1)转化限制性核酸内切酶(限制酶)DNA连接酶(2)基因工程技术(转基因技术)植物组织培养技术(3)染色体DNA(4)启动子为RNA聚合酶提供识别和结合的部位，驱动转录tmstmr四环素
