第2課時基因工程的基本操作程序之目的基因的獲取、基因表達載體的構建課程內容標準核心素養對接(1)闡明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的獲取、基因表達載體的構建、將目的基因導入受體細胞和目的基因及其表達產物的檢測鑒定。(2)概述DNA的粗提取和鑒定的原理及過程。(1)科學思維——歸納比較各種獲取目的基因方法。(2)生命觀念——通過基因表達載體模式圖領悟結構與功能觀。(3)科學思維——歸納概括基因表達載體構建對限制酶的選擇依據。(4)科學探究——嘗試進行DNA的粗提取和鑒定。課前自主預習課中合作探究課堂小結課后·分層訓練///////1235/////////////////////隨堂檢測4///////課前自主預習知識點1知識點2知識點3基因工程的基本操作程序包括________________、____________________、________________________，以及________________________________等步驟。目的基因的獲取基因表達載體的構建將目的基因導入受體細胞目的基因及其表達產物的檢測鑒定知識點1目的基因的獲取1.通過化學合成法直接人工合成目的基因 (1)DNA合成儀人工合成

適于條件：目的基因比較小，且________________明確。 (2)半合成法

①適于條件：全基因或較大基因。采用化學合成成本昂貴，使用半合成法可以降低成本。脫氧核苷酸序列②合成過程3′末端具有10～14個互補堿基模板—引物Klenow酶DNA連接酶2.通過基因文庫獲取目的基因 (1)基因組文庫全部限制酶DNA連接酶轉染核酸探針雜交

某基因的已知片段(2)cDNA文庫全部mRNA信息逆轉錄酶DNA連接酶轉染知識點2基因表達載體的構建有效表達遺傳上游RNA聚合酶下游轉錄標記篩選受體細胞復制并遺傳知識點3

DNA的粗提取和鑒定1.DNA的粗提取 (1)原理利用DNA與RNA、蛋白質等物質在__________方面的差異，提取DNA，去除其他成分。理化性質(2)步驟檸檬酸鈉蒸餾水蒸餾水DNA2.DNA的鑒定酸性二苯胺藍色2(mol·L－1)二苯胺試劑沸水浴藍色(1)Klenow酶是一種能將雙鏈DNA的突出5′端補平的DNA聚合酶。(

)(2)cDNA文庫含有該生物的所有基因。(

)(3)構建基因表達載體需用到限制酶和DNA連接酶。(

)(4)基因表達載體中有的含有啟動子和終止密碼子。(

)(5)在DNA提取液中加入適量冷卻的、體積分數為95%的乙醇溶液，可以使DNA析出。(

)(6)DNA溶液中加入二苯胺試劑就會變藍色。(

)√×√×√×結合基因表達載體模式圖分析回答以下問題：(1)圖中a、b、c分別代表什么結構？提示a為啟動子、b為終止子、c為復制原點。(2)嘗試比較啟動子、終止子、起始密碼子、終止密碼子。提示

啟動子、終止子本質上是基因上游和下游的具有特定序列的DNA片段，調控轉錄。起始密碼子、終止密碼子本質上是mRNA上三個相鄰的核糖核苷酸，調控翻譯。(3)為什么目的基因要插入啟動子和終止子之間？提示

啟動子位于目的基因的上游，使轉錄開始，是RNA聚合酶識別、結合的部位；終止子位于目的基因的下游，使轉錄終止；只有順序正確，目的基因才能正常轉錄。(4)能否將目的基因直接導入受體細胞？為什么？提示

不能。目的基因只有插入載體形成重組DNA分子才能夠進入受體細胞并有效表達，才能夠穩定存在并遺傳給后代。課中合作探究探究點一探究點二探究點三探究點一目的基因的獲取資料如圖，基因在結構上分為編碼區和非編碼區，非編碼區位于編碼區的上游和下游，在對基因的表達調控中發揮重要作用(如啟動子和終止子)，不編碼蛋白質。真核生物基因的編碼區一般是不連續的，由外顯子和內含子相間排列組成，整個編碼區轉錄的產物為不成熟的mRNA，然后，不成熟的mRNA中的內含子轉錄的片段被剪切掉，外顯子轉錄的片段拼接起來，形成成熟的mRNA；原核生物基因的編碼區是連續的，轉錄的產物即為成熟的mRNA。根據以上資料和教材相關內容，分析回答下列問題：(1)cDNA文庫是從某種生物的某一細胞中提取出mRNA，逆轉錄成cDNA，與適當載體連接后轉化宿主構建而成，該基因文庫含有該生物的全部基因還是部分基因，為什么？提示

由于基因的選擇性表達，某種生物的某一細胞中僅有部分基因轉錄出mRNA，所以由該細胞中的mRNA逆轉錄得到的基因文庫(cDNA文庫)僅含該生物的部分基因。(2)推測從cDNA文庫中獲取的人胰島素基因與從基因組文庫中獲取的人胰島素基因，結構上有什么不同？提示

從cDNA文庫中獲取的人胰島素基因不含有啟動子、終止子、內含子等結構。從基因組文庫中獲取的人胰島素基因結構完整。(3)將從基因組文庫中獲取的人胰島素基因導入大腸桿菌細胞，能否實現成功表達？為什么？提示

不能。從基因組文庫中獲取的人胰島素基因含有內含子，而大腸桿菌是原核生物，細胞內缺乏剪切內含子轉錄片段的系統，不能形成成熟的mRNA。(4)如何構建含有人胰島素基因的cDNA文庫？提示

從人的胰島B細胞中提取mRNA，逆轉錄成cDNA，與適當載體連接后轉化宿主細菌。宿主細胞群則是含有人胰島素基因的cDNA文庫。1.目的基因的獲取方法 (1)通過化學合成法直接人工合成

較小、脫氧核苷酸序列已知的目的基因通過DNA合成儀直接人工合成，全基因或較大基因利用半合成法合成。 (2)通過基因文庫獲取2.基因文庫的種類種類基因組文庫cDNA文庫含義含有某種生物體全部基因片段的重組DNA的克隆群體包含著細胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合特點含有某種生物的全部基因，基因結構完整含有某種生物的部分基因，基因中不含有啟動子、終止子、內含子等構建方法[例1]

(多選)如圖為某種cDNA的制作流程示意圖，相關敘述錯誤的是(

)ABDA.催化①②過程的酶都能促進雙鏈間氫鍵的形成B.核酸酶H能催化雜交雙鏈中所有的磷酸二酯鍵的斷裂C.cDNA文庫的構建需要提前了解目的基因的有關信息D.該雙鏈DNA在PCR儀中擴增時需要核酸酶H解析

催化①②過程的酶都能促進單鏈上磷酸二酯鍵的形成，但不能促進氫鍵的形成，A錯誤；核酸酶H只能催化雜交雙鏈中RNA上的磷酸二酯鍵的斷裂，B錯誤；cDNA文庫的構建需要首先獲得相應的mRNA，需要提前了解目的基因的有關信息，C正確；該雙鏈DNA在PCR儀中擴增時不需要核酸酶H，D錯誤。[例2]

下列敘述不正確的是(

) A目的基因可以從自然界中分離，也可以人工合成

B.cDNA文庫的構建過程需要用到逆轉錄酶 C.基因文庫就是基因組文庫 D.cDNA文庫是包含著細胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合

解析

目的基因可以從自然界中分離，也可以通過人工合成的方法獲取，A正確；cDNA文庫的構建需要用到逆轉錄酶，以mRNA為模板，經逆轉錄酶催化形成cDNA，B正確；基因文庫包括基因組文庫和cDNA文庫，C錯誤；cDNA文庫只是包含著細胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合，D正確。C探究點二基因表達載體的構建目的基因導入受體細胞之前，需構建基因表達載體，圖甲、乙表示質粒及目的基因所在DNA片段，圖中箭頭表示相關限制酶的切割位點。(1)構建基因表達載體時需要使用的工具酶為______________________。(2)用圖中質粒和DNA構建基因表達載體時，不能使用SmaⅠ切割，原因是____________________________________________________________。(3)構建基因表達載體時，可用EcoRⅠ同時切割質粒和DNA，但會導致__________________________________________________等問題，為避免以上問題出現，應使用______________________________________________________兩種限制酶。(4)構建好的基因表達載體在目的基因前要加上________，其是______________識別和結合的部位。限制酶和DNA連接酶SmaⅠ會破壞質粒的抗生素抗性基因和外源DNA中的目的基因目的基因和質粒的自身環化、目的基因不能定向連接BamHⅠ和HindⅢ(或EcoRⅠ和HindⅢ)或EcoRⅠ和BamHⅠ啟動子RNA聚合酶(5)請簡要描述基因表達載體的構建過程。提示

用相同的限制酶分別切割載體和含目的基因的DNA片段，產生末端相同的切口，再利用DNA連接酶將目的基因片段拼接到載體的切口處。(如圖)[例3]

在基因表達載體的構建中，下列說法正確的是(

)①一個基因表達載體的組成只包括目的基因、啟動子、終止子②有了啟動子才能驅動基因轉錄出mRNA③終止子的作用是使轉錄在所需要的地方停止④所有基因表達載體的構建是完全相同的⑤必須在細胞外進行A.②③⑤ B.①④ C.①②⑤ D.③④A解析

一個基因表達載體的組成包括目的基因、啟動子、終止子、標記基因等，①錯誤；有了啟動子才能驅動基因轉錄出mRNA，②正確；終止子的作用是使轉錄在所需要的地方停止，③正確；不同基因表達載體的構建過程是不完全相同的，④錯誤；基因表達載體的構建過程必須在細胞外進行，⑤正確。[例4]

如圖是利用基因工程技術構建重組表達載體的過程示意圖，其中Pst

Ⅰ、Sma

Ⅰ、EcoRⅠ、Apa

Ⅰ為四種限制酶。下列相關敘述錯誤的是(

)CA.需要用限制酶Pst

Ⅰ和EcoRⅠ來切割質粒B.表達載體中的抗青霉素基因在受體細胞中能復制C.表達載體中抗原基因的終止子位于抗青霉素基因的下游D.表達載體中目的基因的上游有啟動子解析

限制酶Sma

Ⅰ的識別序列位于目的基因中，因此表達載體構建時不能用限制酶Sma

Ⅰ，應用限制酶Pst

Ⅰ、EcoRⅠ，A正確；表達載體中的抗青霉素基因在受體細胞中能穩定存在且遺傳給下一代，B正確；表達載體中抗原基因的終止子位于抗青霉素基因的上游，C錯誤；表達載體中目的基因的上游有啟動子，是RNA聚合酶識別和結合的部位，D正確。限制酶的選擇技巧(1)根據目的基因兩端的限制酶切割位點確定限制酶的種類①應選擇切割位點位于目的基因兩端的限制酶，如圖甲可選擇Pst

Ⅰ。②不能選擇切割位點位于目的基因內部的限制酶，如圖甲不能選擇Sma

Ⅰ。③為避免目的基因和質粒的自身環化和隨意連接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和質粒，如圖甲也可選擇用Pst

Ⅰ和EcoRⅠ兩種限制酶(但要確保質粒上也有這兩種酶的切割位點)。(2)根據質粒的特點確定限制酶的種類探究點三DNA的粗提取和鑒定1.能用豬血作為實驗材料提取DNA嗎？為什么？

提示

不能。豬屬于哺乳動物，哺乳動物成熟的紅細胞不含有細胞核和各種細胞器，不含有DNA。2.根據DNA粗提取和鑒定的過程及提供的資料，討論并回答下列問題。

資料1

DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度曲線資料2

DNA與蛋白質等物質的物理和化學性質有差異，如DNA不溶于乙醇，但某些蛋白質溶于乙醇。(1)根據資料1回答，在DNA的粗提取中，兩次加入蒸餾水的作用相同嗎？如不相同，分別分析其目的。提示

實驗中兩次加入蒸餾水的目的不相同；第一次加入的目的是使雞血細胞吸水漲破，釋放出核物質，第二次加入的目的是稀釋NaCl溶液，從而析出DNA。(2)根據資料2中DNA和蛋白質在酒精中的溶解度的特點，分析如何將DNA和蛋白質進一步分離？提示

向溶解有DNA和蛋白質的溶液中加入適量的、冷卻的、體積分數為95%的乙醇溶液，溶液中會出現白色絲狀物即DNA，而部分蛋白質會溶解在乙醇溶液中，這樣可以對DNA起到進一步的純化作用。1.不同試劑的作用2.注意事項 (1)本實驗不能用哺乳動物成熟的紅細胞作為實驗材料，原因是哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核。 (2)過濾含DNA的黏稠物時不能用濾紙代替紗布，否則會因DNA被吸附到濾紙上，而導致DNA大量損失。 (3)用玻璃棒攪拌時，動作要緩慢且沿同一方向進行，目的是防止DNA被破壞，但細胞破裂時應快速攪拌。 (4)二苯胺試劑要現配現用，否則會影響鑒定效果。B[例5]

下列關于DNA粗提取與鑒定的敘述，錯誤的是(

) A.預冷的乙醇可使溶解于研磨液中的DNA沉淀析出 B.用相同方法從等體積豬血和雞血中提取的DNA量相近 C.DNA析出后，可將溶液倒入離心管中進行離心，棄上清液，將管底的沉淀晾干 D.用二苯胺試劑鑒定DNA需要進行沸水浴加熱解析

在預冷的95%乙醇溶液中DNA的溶解度最低，DNA的沉淀量最大，故預冷的乙醇可用來進一步純化粗提的DNA，A正確；豬是哺乳動物，哺乳動物的成熟紅細胞中沒有細胞核，不含DNA，而雞的成熟紅細胞中有細胞核，含DNA，因此用同樣方法從等體積豬血和雞血中提取的DNA量不是相近的，B錯誤；DNA析出后，由于DNA是大分子物質，可將溶液倒入離心管中進行離心，棄上清液，將管底的沉淀晾干，C正確；在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍色，因此二苯胺可以作為鑒定DNA的試劑，D正確。BC[例6]

(多選)關于DNA的粗提取與鑒定實驗的表達哪項是錯誤的(

) A.向雞血細胞液中加水是為了讓血細胞破裂，提取核物質 B.氯化鈉溶液的物質的量濃度為2mol/L時，DNA溶解度最小 C.向溶解DNA的燒杯中加蒸餾水是漂洗DNA D.用二苯胺試劑鑒定DNA需要進行水浴加熱

解析

雞血細胞液中加水是為了使血細胞破裂釋放DNA，從而提取DNA，A正確；DNA在2mol/L的氯化鈉溶液中溶解度大，B錯誤；向溶解DNA的燒杯中加蒸餾水是為了降低氯化鈉溶液的濃度，從而使DNA析出，C錯誤；用二苯胺試劑鑒定DNA需要進行水浴加熱，D正確。課堂小結思維導圖晨讀必背1.目的基因的獲取方法有人工合成和從基因文庫中獲取等。2.基因文庫包括基因組文庫和cDNA文庫，cDNA是mRNA逆轉錄的產物。3.基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子、標記基因和復制原點等，其中啟動子是RNA聚合酶的結合與識別位點，驅動基因轉錄。4.DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液，不溶于冷卻的體積分數為95%的乙醇溶液中。隨堂檢測1.(多選)下列關于基因工程及應用的敘述，正確的是(

) A.從cDNA文庫中能獲取某種生物的全部基因 B.一種核酸探針能從基因組文庫中篩選出多種基因 C.利用半合成法合成全基因時需要Klenow酶和DNA連接酶的作用 D.構建cDNA文庫需要用到逆轉錄酶

解析

從cDNA文庫中只能獲取某種生物的部分基因，從基因組文庫中才能獲取某種生物的全部基因，A錯誤；一種核酸探針只能篩選出一種基因，B錯誤；利用半合成法合成全基因時需要Klenow酶和DNA連接酶的作用，C正確；cDNA是由mRNA逆轉錄產生的，D正確。CDB2.為了在大腸桿菌細胞中成功表達人胰島素基因，首先需要提取細胞的mRNA，經逆轉錄等過程來獲取目的基因。下列相關敘述錯誤的是(

)A.用于逆轉錄的mRNA只能從胰島B細胞中獲取B.逆轉錄過程需要四種游離的核糖核苷酸作為原料C.經逆轉錄得到的目的基因不含啟動子和內含子D.逆轉錄獲取目的基因時遵循堿基互補配對原則解析

胰島素基因只在胰島B細胞中表達，因此只能從胰島B細胞中獲取，A正確；逆轉錄過程是以mRNA為模板合成DNA的過程，以四種游離的脫氧核糖核苷酸為原料，B錯誤；真核細胞的mRNA轉錄后通過加工剪切了內含子和啟動子，因此逆轉錄得到的基因不含啟動子和內含子，C正確；逆轉錄獲取目的基因是利用堿基互補配對原則獲得DNA鏈，D正確。B3.下列有關基因表達載體的敘述，不正確的是(

) A.具有復制原點，使目的基因能在受體細胞內擴增 B.具有啟動子，作為核糖體識別、結合的部位 C.具有標記基因，有利于重組DNA的鑒定和選擇 D.具有目的基因，以獲得特定的基因表達產物

解析

基因表達載體具有復制原點，使目的基因能在受體細胞內擴增，A正確；基因表達載體具有啟動子，是RNA聚合酶識別、結合的部位，B錯誤；標記基因的作用是為了鑒別受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來，如抗生素抗性基因。所以基因表達載體具有標記基因，有利于重組DNA的鑒定和選擇，C正確；基因表達載體具有目的基因，以獲得特定的基因表達產物，D正確。D4.圖甲、乙中的箭頭表示三種限制性內切核酸酶的酶切位點，AmpR表示氨芐青霉素抗性基因，neo表示新霉素抗性基因。下列敘述錯誤的是(

)A.在構建重組質粒時，可用PstⅠ和HindⅢ切割質粒和外源DNAB.在酶切過程中，不能破壞質粒中全部的標記基因C.若只用PstⅠ處理質粒和外源DNA分子片段，無法避免自身環化和反向連接D.導入重組質粒的大腸桿菌可以在含氨芐青霉素的培養基中生長解析

切割目的基因時，用BamHⅠ切割會破壞目的基因，只用PstⅠ切割目的基因和質粒載體，會出現目的基因和質粒的自身環化，或目的基因和質粒的反向連接，而用PstⅠ和HindⅢ進行酶切，能確保目的基因和質粒的正向連接，并且質粒上保留新霉素抗性基因作為標記基因，A、C正確；在酶切過程中，不能破壞質粒中全部的標記基因，至少需保留其中的一個，B正確；用PstⅠ切割后，質粒上氨芐青霉素抗性基因被破壞了，導入重組質粒的大腸桿菌不能在含氨芐青霉素的培養基中生長，D錯誤。B5.下列有關“DNA的粗提取和鑒定”實驗原理的敘述，正確的是(

) A.DNA在NaCl溶液中的溶解度隨NaCl溶液濃度的升高而減小 B.利用DNA不溶于乙醇的性質，可除去細胞中溶于乙醇的物質而得到較純的DNA C.DNA是大分子有機物，易溶于水也溶于某些有機溶劑 D.在沸水浴中，DNA遇二苯胺試劑會出現紫色反應解析

隨NaCl溶液濃度的升高，DNA的溶解度先降低后升高；DNA不溶于乙醇等有機溶劑；在沸水浴條件下，DNA遇二苯胺試劑后呈現藍色。基礎對點綜合提升D知識點1目的基因的獲取1.從人的胰島B細胞中提取出總mRNA，經逆轉錄后得到cDNA，以cDNA為模板，利用PCR擴增目的基因，無法得到的是(

) A.胰島素基因 B.呼吸酶基因 C.RNA聚合酶基因 D.生長激素基因

解析

胰島素基因、呼吸酶基因和RNA聚合酶基因在胰島B細胞中都會表達，因此胰島B細胞中有這些基因的mRNA，經過題干步驟可獲得這三種基因，A、B、C錯誤；生長激素基因在胰島B細胞中不表達，因此胰島B細胞中沒有該基因的mRNA，經過題干步驟不能獲得該基因，D正確。AC2.(多選)下列有關目的基因獲取的敘述，錯誤的是(

) A.半合成法合成目的基因時，添加的Klenow酶是一種能將雙鏈DNA的突出3′端補平的DNA聚合酶 B.欲從基因組文庫中篩選目的基因，需采用該基因的已知片段作為篩選的探針 C.構建基因組文庫和cDNA文庫均需要逆轉錄酶和DNA連接酶 D.cDNA文庫包含著細胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合

解析

Klenow酶是一種能將雙鏈DNA的突出5′端補平的DNA聚合酶，A錯誤;構建cDNA文庫需要逆轉錄酶，構建基因組文庫不需要逆轉錄酶，C錯誤。D3.下列關于基因文庫的說法中，正確的是(

) A.cDNA文庫中的基因也有啟動子 B.一種生物的cDNA文庫只有一種 C.基因組文庫的基因都可以在物種間進行基因交流 D.cDNA文庫中只含有某種生物的部分基因

解析

cDNA文庫中的基因都沒有啟動子，只包含基因中的外顯子，A錯誤；由于cDNA文庫中只含有某種生物的部分基因，因此該種基因文庫可能有多種，而基因組文庫中含有某種生物的全部基因，因此只有一種，B錯誤，D正確；由于生殖隔離，基因組文庫的基因在不同物種之間不能進行基因交流，C錯誤。A知識點2基因表達載體的構建4.限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的識別序列及切割位點分別是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。如圖表示四種質粒和含目的基因的DNA片段，其中，箭頭所指部位為限制酶的識別位點，質粒的陰影部分表示標記基因。適于作為圖示目的基因載體的質粒是(

)解析

目的基因的兩側存在EcoRⅠ的識別序列及切割位點—G↓AATTC—，用限制酶EcoRⅠ切割含目的基因的DNA片段，可以獲得目的基因，產生的黏性末端為AATT—。用限制酶MunⅠ切割A項中質粒后，不會破壞標記基因，而且還能產生與目的基因兩側黏性末端相同的末端AATT—，適于作為目的基因的載體，A符合題意；B項中的質粒沒有標記基因，不適于作為目的基因的載體，B不符合題意；C項、D項中的質粒含有標記基因，但用限制酶切割后會被破壞，因此不適于作為目的基因的載體，C、D不符合題意。ACD5.(多選)某人利用下圖中所示的表達載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組表達載體。有關敘述正確的是(

)A.這三種重組表達載體中，不能在宿主細胞中表達目的基因產物的是甲、丙B.啟動子是DNA片段，是RNA連接酶識別和結合的部位C.抗生素抗性基因便于重組DNA分子的鑒定和選擇D.復制原點可以讓重組表達載體擁有自主復制的能力，不會隨細胞分裂被稀釋而最終消失解析

在基因表達載體中，啟動子位于目的基因的首端，終止子應位于目的基因的尾端，這樣的基因才能表達。圖中甲和丙均不符合，所以不能在宿主細胞中表達目的基因產物，A正確；啟動子是一段有特殊結構的DNA片段，是RNA聚合酶識別和結合的部位，有了它才能驅動基因轉錄出mRNA，B錯誤；載體上的標記基因便于重組DNA分子的鑒定和選擇，常用的標記基因是抗生素抗性基因，C正確；復制原點是DNA聚合酶識別和結合的位點，可以讓重組表達載體擁有自主復制的能力，不會隨細胞分裂被稀釋而最終消失，D正確。C6.圖中pUC18是一種常用質粒，其中ori為復制原點，Ap為青霉素抗性基因，lacZ基因能合成某種酶，該酶能將無色染料X－gal變成藍色。已知目的基因插入的位置如圖所示。為了快速篩選出獲得目的基因的大腸桿菌，平板培養基內除了大腸桿菌生長所必需的營養物質和瓊脂，還必須加入其他物質，下列敘述正確的是(

)A.只需要加入青霉素B.lacZ基因是目的基因C.含有目的基因的重組質粒的大腸桿菌不能將X－gal變成藍色D.ori可以啟動目的基因的轉錄解析

圖中Ap是青霉素抗性基因，lacZ基因控制合成某種酶能將無色染料X－gal變成藍色，最終能在含無色染料X－gal的培養基上將含該基因的菌落染成藍色，要快速篩選出獲得目的基因的大腸桿菌，需要加入青霉素和無色染料X－gal，重組質粒中插入目的基因的大腸桿菌，破壞了lacZ基因，不能合成該酶，故無法將無色染料X－gal變成藍色，沒有破壞Ap青霉素抗性基因，能在該培養基中生存，A錯誤；lacZ基因的作用為標記基因，B錯誤；重組質粒中插入目的基因的大腸桿菌，破壞了lacZ基因，不能合成該酶，故無法將無色染料X－gal變成藍色，C正確；啟動子在基因的首段，它是RNA聚合酶的識別、結合位點，能控制著轉錄的開始，只有啟動子才能驅動目的基因的轉錄，D錯誤。C知識點3

DNA的粗提取和鑒定7.多種實驗材料都可以用于DNA的粗提取和鑒定，用香蕉也可以取得較好的實驗效果，下列操作正確的是(

) A.向剪碎的香蕉果肉組織中加入蒸餾水并研磨，以釋放核DNA B.經研磨過濾后，將研磨液離心5分鐘，取沉淀物進行下一步操作 C.冷卻的體積分數為95%的乙醇溶液可以溶解某些蛋白質，得到粗提取的DNA D.將DNA溶于NaCl溶液后，加入現配的二苯胺試劑，混合均勻即可出現藍色

解析

香蕉果肉組織細胞有細胞壁保護，因此加蒸餾水攪拌不會破壞細胞，不能將DNA釋放出來，A錯誤；經研磨過濾后，將研磨液離心5分鐘，取上清液進行下一步操作，B錯誤；DNA不溶于乙醇，因此可用體積分數為95%的冷乙醇溶解某些蛋白質析出DNA，獲得較純凈的DNA，C正確；在沸水浴中，DNA遇二苯胺會出現藍色反應，D錯誤。B8.下列DNA粗提取的實驗操作中，經過離心或過濾后，取上清液或濾液的是(

) A.在新鮮雞血中加入適量的檸檬酸鈉，混合均勻后離心 B.在盛有血細胞的塑料燒杯中加蒸餾水，快速攪拌后過濾 C.在含有DNA的2mol/L的氯化鈉溶液中加入蒸餾水，攪拌出現絲狀物后過濾 D.加入與濾液體積相等的冷卻的乙醇溶液后得到的上清液

解析

在新鮮雞血中加入適量的檸檬酸鈉，防止血液凝固，混合均勻后離心，取血細胞的沉淀物，A錯誤；在盛有血細胞的塑料燒杯中加蒸餾水，快速攪拌后過濾，取其含有DNA的濾液，B正確；在含有DNA的2mol/L的氯化鈉溶液中加入蒸餾水，攪拌出現絲狀物后過濾，取其絲狀物，C錯誤；析出DNA時應將處理后的溶液過濾，加入與濾液體積相等的、冷卻的95%的乙醇，靜置后溶液中會析出DNA，D錯誤。C9.大腸桿菌經溶菌酶和陰離子去垢劑(SDS)處理后，擬核DNA就會纏繞在細胞壁碎片上，靜置一段時間，質粒分布在上清液中。利用上述原理可初步獲得質粒DNA。下列關于質粒的粗提取和鑒定的分析錯誤的是(

)A.DNA不溶于酒精，可以用冷乙醇析出上清液中的DNAB.DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液，可用二苯胺試劑在沸水加熱條件下鑒定DNAC.用限制酶Ⅰ和Ⅱ處理提取的產物，電泳出現圖結果，說明未提取到質粒D.用瓊脂糖凝膠電泳鑒定質粒，被染色的質粒可通過紫外燈照射以看到結果解析

DNA不溶于乙醇，可以用冷乙醇析出上清液中的DNA，A正確；DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液，這樣可以去除DNA中的某些雜質，提取的DNA可用二苯胺試劑在沸水加熱條件下生成藍色，B正確；限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ處理提取的產物，只得到一條帶，說明提取物是環狀DNA，即提取物為質粒，C錯誤；用瓊脂糖凝膠電泳鑒定質粒，被染色的質粒可通過紫外燈照射以看到結果，D正確。AD10.(多選)下圖是利用基因工程技術生產可食用疫苗的部分過程，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ為四種限制性內切核酸酶。下列有關說法中正確的是(

)A.圖示過程是基因工程的核心步驟，所需的限制性內切核酸酶主要來自原核生物B.圖示中構建基因表達載體時，需用到一種限制性內切核酸酶C.一種限制性內切核酸酶只能識別一種特定的核糖核苷酸序列D.卡那霉素抗性基因的存在有利于將含有抗原基因的細胞篩選出來解析圖示表示基因表達載體的構建過程，這是基因工程的核心步驟，所需的限制性內切核酸酶一般來自原核生物，A正確