课下限时集训（三十四） 基因工程

课下限时集训(三十四) 基因工程

(限时：25分钟)

1．如图表示利用细菌中抗虫基因获取抗虫玉米的部分过程，①～⑧表示操作流程，a、b表示分子，c～e表示培养过程，其中过程d表示细菌与玉米细胞混合培养。请回答：

(1)上述操作中，获取目的基因的方法可能是_________________________。流程③用到的工具酶为___________________。

(2)过程d指的是基因工程基本操作程序中的____________________，本过程中用到的方法是______________________________。

(3)流程⑦中需要的培养基有________种，与动物细胞培养液显著不同的是该培养基中含有________，从而促进根芽的分化。

(4)图示过程中涉及的生物技术有__________________和__________________。 2．如图为转基因猪的培育过程。请回答：

(1)在对胎猪细胞进行培养时，需要在细胞培养液中添加一定量的________________，以防止培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止________________对细胞自身造成危害。

(2)构建基因表达载体的目的是_____________________________________。 基因表达载体的组成必须要有目的基因、__________、终止子和________等。 (3)可用________________处理母猪以获取更多的卵(母)细胞。

(4)重构胚发育到____________________阶段才能进行胚胎移植，被移植的胚胎之所以能够在受体母猪的子宫内存活，是因为受体母猪对移入子宫的外来胚胎基本上不发生____________________________。

3．如图为培育转基因抗虫棉的技术流程，请据图回答问题：

(1)质粒上标记基因的作用是_________________________________。

(2)过程①是____________，这是基因工程的核心步骤，其目的是___________________。 (3)过程②采用最多的方法是_________________________________，检测抗虫基因是否整合到棉花细胞DNA分子上的方法是_________________________。

(4)③过程的培养基除含有必需的营养物质、琼脂外，还需要添加________，④过程的实质是_________________________________________。

(5)经检测，抗虫棉细胞染色体上含有一个抗虫基因，该植株自交得到F1，其中全部的抗虫植株再自交一次，后代中抗虫植株占总数的________。

(6)通过____________________实验，才能最终确定是否成功培育出了抗虫棉植株。 4．(2016·青岛模拟)在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kan)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。如图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答：

(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、__________________、将目的基因导入受体细胞、________________。

(2)A过程需要的酶有______________和______________。

(3)要把重组质粒导入土壤农杆菌，首先必须用________处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为______________态；然后将________________在缓冲液中混合培养完成转化过程。

(4)含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后，将离体棉花叶片组织培养成再生植株要经过[C]________和[E]__________。如要确保再生植株中含有抗虫基因，可在C过程的培养基中加入________。

(5)目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是___________________________________________。这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是__________________。

答案

1．解析：(1)图中a、b表示质粒(载体)和基因表达载体。获取目的基因的方法有多种，可以直接从基因文库中获取抗虫基因。流程③为目的基因和质粒重组，需要用到DNA连接酶。(2)过程d是指将目的基因导入受体细胞，将目的基因导入植物细胞常使用的方法是农杆菌转化法。(3)流程⑦为植物组织培养过程，需要分别诱导愈伤组织生芽和生根，因此需

用不同的培养基。通过添加不同浓度比例的植物激素可以促进根芽的分化。(4)图中涉及的生物技术包括基因工程和植物组织培养。

答案：(1)直接获取(从基因文库中获取等) DNA连接酶 (2)将目的基因导入受体细胞 农杆菌转化法 (3)2 植物激素 (4)基因工程 植物组织培养

2．解析：(1)细菌对抗生素敏感，动物细胞培养时，需要在细胞培养液中添加一定量的抗生素，以防止培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。(2)基因工程中构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞内稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。基因表达载体的组成必须要有目的基因、启动子、终止子和标记基因。(3)为获取更多的卵(母)细胞，可用促性腺激素处理供体母畜，使其超数排卵。(4)重构胚发育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行胚胎移植，被移植的胚胎之所以能够在受体母畜的子宫内存活，是因为受体母畜对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。

答案：(1)抗生素 细胞代谢产物积累 (2)使目的基因在受体细胞内稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用 启动子 标记基因 (3)促性腺激素 (4)桑椹胚或囊胚 免疫排斥反应

3．(1)鉴别受体细胞中是否含有目的基因 (2)基因表达载体的构建 使目的基因在受体细胞中能够稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用 (3)农杆菌转化法 DNA分子杂交 (4)植物激素 基因的选择性表达 (5)5/6 (6)植物个体水平上的抗虫接种

4．解析：(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。(2)基因表达载体的构建过程中，需要用同种限制酶切割目的基因和载体，使它们产生相同的黏性末端，再用DNA连接酶把这两个DNA片段连接起来。(3)农杆菌转化法导入目的基因时，首先必须用Ca2

＋

处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为感受态；然后将重组质粒和感受态细胞在缓冲液中混合培养完成转化过程。(4)植物组织培养过程的关键步骤是脱分化和再分化。因为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，故若要确保再生植株中含有抗虫基因，可在C过程的培养基中加入卡那霉素。(5)目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入受体细胞的DNA分子上，检测采用的方法是DNA分子杂交技术。

答案：(1)基因表达载体的构建 目的基因的检测与鉴定 (2)限制酶 DNA连接酶 (3)Ca2 感受 重组质粒和感受态细胞 (4)脱分化 再分化 卡那霉素

＋

(5)目的基因是否插入受体细胞的DNA分子上 DNA分子杂交技术