发布时间 : 星期一 文章2017-2018学年同步备课一体资料之生物选修3讲义：第一章 基因工程 第2课时 含答案 精品更新完毕开始阅读7db961b2a9114431b90d6c85ec3a87c241288a0f
(如图)。可以在很短的时间内，将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍，使实验室所需的遗传物质不再受限于活动的生物体。据图回答下列问题：
(1)PCR技术的原理是____________________，图中A过程表示________。
(2)某样品DNA中共含3000个碱基对，碱基数量满足：(A＋T)∶(G＋C)＝1/2，现欲得到100个与样品相同的DNA，至少需要向试管中加入______个腺嘌呤脱氧核苷酸。
(3)A过程也称为DNA的变性，此过程在温度高达90～95℃时才能完成，说明DNA分子具有__________性。利用PCR技术获取目的基因的前提是______________________________。 (4)由图中信息分析可知，催化C过程的酶是____________，它与正常细胞里的酶的区别是________________。
答案 (1)DNA分子半保留复制 DNA解旋 (2)99000
(3)稳定 要有一段已知的目的基因核苷酸序列 (4)热稳定DNA聚合酶(或TaqDNA聚合酶) 能耐高温
解析 PCR技术是利用DNA双链半保留复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数形式增加。其前提是要有一段已知的目的基因核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。扩增的过程是目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在耐高温的DNA聚合酶的作用下进行延伸，如此重复循环结合，使目的基因呈指数形式扩增。 二、农杆菌转化法的应用
为扩大可耕地面积，增加粮食产量，沿海滩涂盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐碱基因培育出了耐盐碱水稻新品系。请据图回答下列问题：
(1)获取真核生物的基因通常采用人工合成法，通过图示中①方法合成的耐盐碱基因中是不含________________________的，如果要将耐盐碱基因和质粒重组，应该在基因两侧的A和B位置除了接上以上两个结构外还需分别加入____________________限制酶识别序列，这样设计的优点有利于质粒和目的基因定向连接。
(2)在步骤⑤⑥过程中都需用__________处理两类细菌。
(3)图示中构建基因表达载体完成后为什么没有直接导入农杆菌，而是先将其导入大肠杆菌？ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (4)一般情况下农杆菌不能感染的植物是________植物。利用农杆菌自然条件下感染植物的特点，能实现____________________。具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T-DNA片段，它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞______________上的特点，因此只要将携带外源基因的DNA片段插入到____________(部位)即可。
(5)根据T-DNA这一转移特点，推测该DNA片段上可能含有控制____________________ (酶)合成的基因。
(6)结合农杆菌转化过程，分析该过程中进行了哪些拼接和导入？
________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________。 (7)结合目的基因导入细菌和植物的过程，分析目的基因在受体细胞内的存在形式一般有哪几种？
答案 (1)启动子和终止子 EcoRⅠ、SmaⅠ (2)Ca2
＋
(3)目的是获取大量重组质粒(让目的基因扩增)。常采用大肠杆菌等原核生物作为受体细胞，因为原核生物繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少，有利于目的基因的复制与表达 (4)单子叶 将目的基因导入植物细胞染色体的DNA T-DNA片段(内部) (5)DNA连接酶、限制酶 (6)农杆菌转化法中有两次拼接和两次导入。第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒上T-DNA的中间部位，第二次拼接非人工操作，指被插入目的基因的T-DNA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质粒重新导入农杆菌，第二次导入非人工操作，是指含目的基因的T-DNA进入受体细胞 (7)目的基因在受体细胞内的存在形式一般有以下两种：
三、检测和鉴定目的基因
1．基因探针：以DNA分子中目的基因的一条单链为探针，用放射性同位素或荧光分子等进行标记，根据碱基互补配对原则，与被检测DNA分子进行碱基互补配对，看是否形成杂交
带。
2．DNA分子杂交法：用标记的基因探针与转基因生物基因组中的DNA进行碱基互补配对。 3．分子杂交技术：用标记的基因探针与转基因生物细胞中提取的mRNA进行碱基互补配对。 4．抗原—抗体杂交法：利用目的基因合成的蛋白质导入动物体内，制备单一抗体，与转基因生物细胞中提取的蛋白质能进行特异性地识别并结合。
1．下列关于基因文库的说法，错误的是( ) A．可分为基因组文库和部分基因文库
B．可以从基因文库中获取基因工程所需的目的基因 C．基因组文库的基因在不同物种之间均可进行基因交流 D．同种生物的部分基因文库基因数量较基因组文库基因数量少 答案 C
解析 基因组文库只有部分基因能够在不同物种之间进行基因交流。 2．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逆转录法 ④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因 A．①②③④ C．②③④ 答案 D
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链。逆转录法则是以目的基因转录成的信使RNA为模板，在逆转录酶的作用下，先逆转录形成互补的单链DNA，再合成双链的DNA。①④均不需要模板。 3．在基因工程技术中，需要用到CaCl2处理的环节是( ) A．目的基因的提取和导入 B．目的基因与载体结合 C．将目的基因导入受体细胞 D．目的基因的检测与表达 答案 C
解析 将目的基因导入原核生物受体细胞时，首先用Ca2处理细胞，使细胞处于一种能吸收
＋
B．①②③ D．②③
周围环境中DNA分子的生理状态，然后在一定条件下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化。
4．基因工程中因受体细胞不同，目的基因导入的方法也不同，下列叙述不正确的是( )
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感受态细胞转化法 D．将目的基因导入小麦细胞内常用农杆菌转化法 答案 D
解析 小麦是单子叶植物，其受伤后不能分泌酚类物质，农杆菌对它没有感染能力。 5．目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定和检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是( )
①检测受体细胞是否有目的基因 ②检测受体细胞是否有致病基因 ③检测目的基因是否转录出mRNA ④检测目的基因是否翻译成蛋白质 A．①②③ C．①③④ 答案 C
解析 目的基因的检测包括：检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是用DNA探针与基因组DNA杂交；检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是分子杂交技术；最后检测目的基因是否翻译出了蛋白质，方法是进行抗原—抗体杂交。
B．②③④ D．①②④
基础再现
1．水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中Asp、Gly、Ser构成发光环，现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记，在转基因技术中，这种蛋白质的作用是( ) A．促使目的基因导入宿主细胞中 B．促使目的基因在宿主细胞中复制 C．使目的基因容易被检测出来 D．使目的基因容易成功表达 答案 C
2．如图为用于基因工程的一个质粒示意图。用EcoRⅠ限制酶切割目的基因和该质粒，再用DNA连接酶连接形成重组质粒，然后导入大肠杆菌，最后将大肠杆菌放在四种培养基中培养：a—无抗生素的培养基，b—含四环素的培养基，c—含氨苄青霉素的培养基，d—含四环素和氨苄青霉素的培养基。含重组质粒的大肠杆菌能生长的是( )