(共44张PPT)
基因工程
的基本操作程序
BASIC OPERATING PROCEDURES FOR GENETIC ENGINEERING
3.2 | 第一课时
人教版选择性必修3
学习目标
基于PCR技术，运用结构与功能观等理解PCR技术的过程、原理、条件等内容。
基于抗虫棉的培育实例，采用文字和图示的方式说明基因工程的基本操作程序。
尝试进行PCR的基本操作并用电泳鉴定PCR的产物。
生命观念
科学思维
科学探究
科学探究
基因工程的基本操作程序
1997年，我国政府首次批准商业化种植转基因抗虫棉
2015年，我国已育成转基因抗虫棉新品种100多个，减少农药使用量40万吨，增收节支社会经济效益450亿元
苏云金杆菌通过产生苏云金杆菌伴胞晶体蛋白（Bt抗虫蛋白），破坏鳞翅目昆虫的消化系统来杀死棉铃虫。科学家将“杀虫基因”转入棉花中，棉花产生Bt抗虫蛋白抵抗虫害。
基因工程的基本操作程序
苏云金芽孢杆菌
抗虫基因
（Bt抗虫蛋白基因）
重组DNA分子
提取
1.目的基因的筛选与获取（前提）
与载体拼接
2.基因表达载体的构建（核心）
导入
3.将目的基因导入受体细胞（关键）
普通棉花 （无抗虫特性）
抗虫基因已插入染色体DNA中
棉花细胞（含抗虫基因）
抗虫棉
（含有并表达抗虫基因）
4.目的基因的检测与鉴定（保证）
培育转基因抗虫棉的简要过程
基因工程的基本操作程序
1、目的基因的筛选与获取
2、基因表达载体的构建
3、将目的基因导入受体细胞
4、目的基因的检测与鉴定
【思考】假如想通过新冠基因组的特定基因研究核酸检测，如何筛选和获取目的基因呢？
基因工程的步骤
基因结构示意图
基因的结构
非编码区
（不转录）
编码区
（转录）
启动子：在基因的上游
终止子：在基因的下游
调控转录过程
外显子：转录后翻译，编码蛋白质的合成
内含子：转录后被切除，不翻译
基因结构示意图
原核生物：无内含子，其编码区是连续的
真核生物：有内含子，其编码区是间断的、不连续的。
非编码序列：不能编码蛋白质的片段，包括非编码区和内含子
编码序列 ：能编码蛋白质的片段，即外显子
①
②
目的基因的筛选与获取
Step 01
苏云金芽孢杆菌
Bt基因
导入
表达
棉花细胞
伴胞晶体蛋白
(Bt抗虫蛋白)
破坏鳞翅目昆虫的消化系统
杀死棉铃虫
抗虫棉
目的基因—Bt抗虫蛋白基因（简称Bt基因）
概念
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。
主要是编码特定蛋白质的基因，也可以是具有调控作用的因子
如：与生物抗逆性、优良品质、生产药物、毒物降解和工业用酶等相关基因
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
1.方法
筛选合适的目的基因
从相关的已知结构和功能清晰的基因中筛选。
筛选Bt基因作为转基因抗虫棉的目的基因的原因
用苏云金杆菌制成的生物杀虫剂，广泛用于防治棉花虫害已有多年历史
苏云金杆菌的杀虫作用与Bt基因有关
掌握了Bt基因的序列信息
对Bt基因的表达产物--对Bt抗虫蛋白有了较为深入的了解
Bt基因是培育转基因抗虫棉较为合适的目的基因
2.筛选目的基因的技术手段
测序技术
测定核酸和蛋白质序列
序列数据库
以碱基顺序或氨基酸残基顺序为基本内容的分子生物信息数据库
序列比对工具
把感兴趣的序列跟已经存在的序列数据库进行比较的工具。通过比对识别相关的序列，从而能获得目的基因和蛋白质的功能。
DNA测序仪
美国国家生物信息中心
核苷酸序列比对
氨基酸序列比对
（如GenBank）
（如BLAST）
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
3.目的基因获取方法
目的基因获取方法
01 / 从基因文库中获取
02 / 通过DNA合成仪直接合成
03 / 利用PCR获取和扩增目的基因
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
3.目的基因获取方法
01 / 从基因库中直接提取
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
基因组文库
含有某种生物全部基因片段的重组DNA的克隆群体
部分基因文库（主要是cDNA文库）
含有某种生物部分基因片段的重组DNA的克隆群体
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
基因组文库中的基因含有启动子、终止子、内含子
cDNA文库中的基因不含以上结构
基因组文库的构建
提取某生物
全部DNA
cDNA文库的构建——mRNA逆转录形成
用适当限制酶切割
许多DNA片段
与载体连接导入受体菌群
该生物基因组文库
每个受体菌含有一段不同的DNA片段
mRNA
（某一发育时期）
逆转录酶
杂交双链
核酸酶H
单链DNA
DNA聚合酶
双链cDNA
（cDNA）
与载体连接导入受体菌群
该生物cDNA文库
3.目的基因获取方法
02 / 通过DNA合成仪直接合成
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
1.前提
2.方法
基因比较小、核苷酸序列已知
通过DNA合成仪用化学方法直接合成目的基因
DNA合成仪
3.目的基因获取方法
03 / 利用PCR获取和扩增目的基因
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
PCR—聚合酶链式反应
PCR是一项根据DNA半保留复制的原理，通过在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
苏云金芽孢杆菌
抗虫基因
提取
？
快速获得大量抗虫基因
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
PCR发明者、美国生物化学家穆利斯
PCR由穆里斯等人于1985年发明，为此，穆里斯于1993年获得诺贝尔化学奖。
穆利斯
Kary Banks Mullis
THE NOBEL PRICE IN CHEMISTRY 1993
如果说，沃森和克里克发现DNA双螺旋结构，标志着分子生物学时代的开启，那么PCR技术则标志着分子生物学的腾飞。PCR技术的出现，彻底变革了生物化学、分子生物学、遗传学、以及现代医学等等。
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
历史不能忘记中国科学家对PCR的贡献
PCR从畅想到实现，真的就是穆里斯一个人的功劳吗？其实这里也有中国人的贡献。
1972年，穆里斯在加州大学伯克利分校获得有机合成专业博士学位。1979年，他进入“西特斯”（Cetus)生物技术公司任职，负责合成供实验用的寡核苷酸（短链的DNA分子）。1983年8月，他首次在公司里做了有关PCR原理的报告，但大家反应冷淡，认为这个原理太简单了，如果可行，早就有人做了。
1986年5月，穆里斯经公司主管向沃森推荐，第一次受邀在一次“人类分子生物学”专题研讨会上做了PCR原理及实验应用的报告，这形成了先入为主的印象，即PCR是穆里斯一人发明的，为此，1993年穆里斯获得诺贝尔化学奖。然而，将PCR变成真正成熟技术的“临门一脚”，则是由中国科学家钱嘉韵完成的，是她发现并分离
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
历史不能忘记中国科学家对PCR的贡献
了耐高温的DNA聚合酶。
钱嘉韵是我国台湾的科学家，她是第一个报道分离耐高温DNA聚合酶工作的人。1973年，钱嘉韵就读于美国俄亥俄州辛辛那提大学生物系，她的导师对在黄石国家公园热泉中发现的嗜热菌十分好奇，他让钱嘉韵以该菌作为研究对象。钱嘉韵不负师望，从该菌中成功地分离了耐高温的DNA聚合酶，并于1976年在《细菌学杂志》上以第一作者身份发表了相关论文。这篇论文在科学界被广泛引用。 “西特斯”公司的工作人员正是按照钱嘉韵等人发明的操作步骤，才成功地分离了这种DNA聚合酶，并将其用于PCR。该酶不但专里斯一人发明的，为此，1993年穆里斯获得一性和活性优于之前使用的DNA聚合酶，而且它使PCR变得十分简捷，大大降低了成本。自此，PCR被逐渐推广应用。
3.目的基因获取方法
03 / 利用PCR获取和扩增目的基因
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
1.前提
知道目的基因的两端核苷酸序列，基因又比较大
PCR扩增仪
结合体内DNA复制过程，思考PCR的进行需要哪些条件？
体内DNA复制要点回顾
条件
模板：
原料：
能量：
酶：
DNA的两条链
游离的脱氧核苷酸（A、T、G、C）
ATP
DNA解旋酶、DNA聚合酶等
复制原则：
碱基互补配对原则
（保证复制的准确进行）
3.目的基因获取方法
03 / 利用PCR获取和扩增目的基因
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
2.体外PCR的条件
DNA模板
稳定的缓冲溶液
（一般添加Mg2+）
四种脱氧核苷酸（dNTP）
耐高温的DNA聚合酶
（TaqDNA聚合酶）
引物（2种）
DNA模板（需含有目的基因）
1
分别与模板DNA相结合的2种引物
2
四种脱氧核苷酸（或四种dNTP：dATP、dTTP、dGTP、dCTP）
3
耐高温的DNA聚合酶(Taq酶）
4
稳定的缓冲溶液（一般添加Mg2+）
5
能严格控制温度的温控设备
6
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
什么是引物？
引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物通常为20~30个核苷酸。在细胞中为一段单链RNA，在PCR中为一段人工合成的单链DNA。
在DNA复制时，DNA聚合酶不能直接从模板链的一端直接开始台成子链，必须由引物提供3’端之后才能开始连接脱氧核苷酸。
3’
3’
3’
3’
5’
5’
5’
5’
3’
3’
5’
5’
5’
5’
3’
3’
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
3. PCR反应的过程
第一步：变性
待扩增的DNA片段
3’
3’
5’
5’
3’
5’
3’
5’
变性
当温度上升到_____以上时，______ 断裂，双链DNA解聚为两条________。
氢键
单链DNA
90℃
【思考】变性的温度为何是90℃以上的一个温度范围，而不是95℃？
因为变性的温度与氢键的数量有关。当氢键数量越多时，所需温度就越高；反之，当氢键数量越少时，所需温度也就越低。
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
3. PCR反应的过程
第二步：复性
当温度下降到50℃左右时，两种_______通过____________与两条单链DNA结合。
碱基互补配对
引物1
引物2
DNA引物
3’
5’
3’
5’
5’
5’
3’
3’
引物
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
3. PCR反应的过程
【思考】复性的过程一定是引物与DNA模板链结合吗？
复性时引物与DNA模板的结合是随机的，也存在解开的两条DNA单链的结合，但两条模板链重新结合的概率较低。
引物1
引物2
DNA引物
3’
5’
3’
5’
5’
5’
3’
3’
① 模板链一般比较长，比引物复杂得多，重新结合的概率较低。
② 加入引物的量足够多，而模板链数量少，引物与模板之间的碰撞结合机会，远远高于模板互补链之间的碰撞机会。
原因
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
3. PCR反应的过程
第三步：延伸
引物1
引物2
3’
5’
3’
5’
5’
5’
3’
3’
3’
3’
Taq酶
当温度上升到______左右时，溶液中的4种____________在耐高温的____________的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
脱氧核苷酸
DNA聚合酶
72℃
【1】为什么温度要上升至72℃？
【2】Taq酶结合在引物的3’还是5’端？
72℃是Taq酶的最适温度
Taq酶结合在引物的3’端
Taq酶
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
1个DNA片段
2个DNA片段
4个DNA片段
8个DNA片段
第一轮
第二轮
小结 | PCR重复多次后,DNA分子呈指数形式扩增（约为2n）
PCR反应过程示意图
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
细胞内DNA复制
PCR技术与细胞内DNA复制的比较（区别）
PCR技术
比较项目
解旋方式
场所
引物
酶
温度
结果
解旋酶催化，边解旋边复制
主要在细胞核内
RNA
解旋酶、DNA聚合酶等
细胞内温和条件
合成整个DNA分子
高温变性解旋，全部解旋后再复制
细胞外(主要在PCR扩增仪内)
通常是DNA
耐高温的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）
在不同温度(较高)下进行
扩增特定的DNA片段或基因
目的基因—Bt基因
筛选合适的目的基因
细胞内DNA复制
PCR技术与细胞内DNA复制的比较（联系）
PCR技术
比较项目
① 模板 均需要脱氧核苷酸双链作为模板
③ 原料 均为四种脱氧核苷酸（dATP、dTTP、dGTP、dCTP）
② 酶 均需DNA聚合酶
④ 引物 都需要引物，使DNA聚合酶从引物的3’端合成子链
基因表达载体的构建
Step 02
不是，游离的DNA片段进入受体细胞，一般会直接被分解，就算可以进行转录和翻译成蛋白质，游离的DNA片段也无法随着细胞分裂进行复制，导致子代细胞不再含有目的基因。
获得目的基因后直接转入受体吗？
构建基因表达载体的目的
1
2
3
使目的基因可以遗传给下一代
使目的基因在受体细胞中稳定存在
使目的基因能够表达和发挥作用
基因表达载体的构建是基因工程的核心工作
基因表达载体的作用
1
让目的基因在受体细胞中稳定存在，并遗传给下一代。
2
使目的基因能够表达和发挥作用
基因表达载体的构建是基因工程的核心工作
终止子
一段特殊DNA序列，位于基因的上游，终止转录。
一段特殊DNA序列，位于基因的上游，是RNA聚合酶的识别和结合位点，启动转录过程。
启动子
（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________________________ ，若目的基因插入启动子部位，启动子将失去原功能。
启动子和终止子之间的部位
注意
启动子与终止子 起始密码子与终止密码子
位于DNA分子中，起始和终止转录过程 位于mRNA分子中，起始和终止翻译过程
基因表达载体构建的流程
目的基因与运载体的结合过程，实际上是不同来源的基因重组的过程
酶切后产生开环质粒
重组DNA分子
1
用限制酶切割载体，使它出现一个缺口
2
用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段，获取目的基因
3
用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体缺口处，形成重组DNA分子（基因表达载体、重组质粒）。
拓展：限制酶的选择
1、单酶切（同一种酶）
（1）目的（结果）：
产生相同的黏性末端，以便进行连接
（2）DNA连接酶处理后会出现几种产物：
酶切后产生开环质粒
目的基因
质粒
自连
片段间的连接
目的基因自连
质粒自连
目的基因与质粒连接
目的基因与目的基因连接
质粒与质粒连接
单酶切缺点
质粒重新环化、目的基因自身环化、质粒与目的基因反向连接
拓展：限制酶的选择
2、双酶切
如何防止目的基因和载体的自身环化以及目的基因的反向连接？
使用两种限制酶的优点
防止目的基因与载体的反向连接
防止目的基因和载体的自身环化
-G
-CTTAA
-A
-TCTAG
当堂巩固
【1】PCR技术扩增DNA，需要的条件是（ ）
④mRNA
⑤DNA聚合酶等
⑥核糖体
①目的基因
②引物
③四种脱氧核苷酸
D
A
①②③④
B
②③④⑤
C
①③④⑤
D
①②③⑤
当堂巩固
【2】下列有关PCR的叙述，错误的是（ ）
C
A
B
C
D
PCR扩增过程中双链DNA的解开不需要解旋酶
用于PCR扩增的DNA聚合酶是一种耐高温的酶
延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP和4种核糖核苷酸
复性过程中引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则
当堂巩固
【3】下列有关基因表达载体的叙述，错误的是（ ）
B
A
B
C
D
具有复制原点，使目的基因能在受体细胞内扩增
具有启动子，作为翻译多肽链的起始信号
具有标记基因，有利于目的基因的检测和筛选
具有目的基因，以获得特定的基因表达产物
2022春·陕西渭南·高二统考期末
当堂巩固
【4】下图为基因工程中基因表达载体的模式图，相关叙述错误的是（ ）
B
A
B
C
D
基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建
图中启动子位于目的基因的首端，是核糖体识别和结合的部位
复制原点是基因表达载体在受体细胞中独立复制和稳定存在所必需的
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
2022春·浙江宁波·高二效实中学校考期中
版权声明
课件版权归属“一起课件”，仅可自用，不可传播，不得用作商业性使用，不得上传至百度文库、等盈利网站。任何侵权行为将被视为版权侵害，侵权者将承担一定的法律责任。3.2 基因工程的基本操作程序（同步练习）
一、选择题
1.在基因工程的基本操作程序中，目的基因的获取的途径不包括( )
A．从基因文库中获取目的基因 B．利用PCR技术扩增目的基因
C．人工合成目的基因 D．利用DNA分子杂交技术，获取目的基因
2.PCR是一种体外迅速扩增DNA片段的技术，下列有关PCR过程的叙述，不正确的是( )
A．变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键
B．复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠碱基互补配对原则完成
C．延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸
D．PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高
3.下列对基因表达载体构建的叙述，不正确的是( )
A．需要限制酶和DNA连接酶等特殊工具
B．基因表达载体中有的含有启动子和密码子
C．标记基因不一定是抗生素抗性基因
D．基因表达载体的构建是基因工程的核心
4.在基因表达载体的构建中，下列说法不正确的是( )
①一个基因表达载体的组成只包括目的基因、启动子、终止子 ②有了启动子才能驱动目的基因转录出mRNA ③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止 ④所有基因表达载体的构建是完全相同的
A．②③ B．①④ C．①② D．③④
5.下图是利用基因工程技术培育转基因植物，生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中Pst Ⅰ、Sma Ⅰ、EcoR Ⅰ、Apa Ⅰ为四种限制性内切核酸酶。下列叙述错误的是( )
A．图示过程是基因工程的核心步骤
B．表达载体构建时需要用到限制酶SmaⅠ
C．抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来
D．除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构
6.农杆菌中含有一个大型的Ti质粒(如图所示)，在侵染双子叶植物细胞的过程中，其中的T－DNA片段转入植物的染色体DNA上。若想用基因工程并通过农杆菌向某种双子叶植物中导入抗旱基因，下列分析不合理的是( )
A．若用Ti质粒作为抗旱基因的载体，目的基因的插入位置应该在T－DNA片段内，且要保证复制原点、启动子和终止子不被破坏
B．将重组Ti质粒导入农杆菌之前，可以用Ca2＋处理农杆菌
C．转基因抗旱植物培育是否成功的最简单检测方法是看该植物是否具有抗旱性状
D．若能够在植物细胞中检测到抗旱基因，则说明该基因工程项目获得成功
7.1982年，世界上第一例体型比普通小鼠大1.8倍的转基因“超级小鼠”培育成功。下列相关叙述正确的是( )
A．将含有目的基因的DNA直接注入到小鼠体内
B．该“超级小鼠”的培育利用到了显微注射技术
C．采用的受体细胞是雌性动物的卵细胞
D．目的基因导入受体细胞前不用提纯
8.下列关于基因表达载体导入微生物细胞的叙述中，不正确的是( )
A.常用原核生物作为受体细胞，是因为原核生物繁殖快，且多为单细胞，遗传物质相对较少
B.受体细胞所处的一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态称为感受态
C.感受态细胞吸收DNA分子需要适宜的温度和酸碱度
D.感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子的液体只要调节为适宜的pH即可，没必要用缓冲液
9.利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列选项中，能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是( )
A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白
10.利用细菌大量生产人的胰岛素，下列叙述错误的是( )
A．用适当的酶对载体与人的胰岛素基因进行切割与黏合
B．用适当的化学物质处理受体细菌表面，将重组DNA导入受体细菌
C．通常通过检测目的基因产物来检测重组DNA是否已导入受体细菌
D．重组DNA必须能在受体细菌内进行复制与转录，并合成人的胰岛素
11.科学家采用基因工程技术将矮牵牛中控制蓝色色素合成的基因A转移到玫瑰中，以培育蓝玫瑰，下列操作正确的是( )
A．利用DNA分子杂交技术从矮牵牛的基因文库中获取基因A
B．用氯化钙处理玫瑰叶肉细胞，使其处于感受态
C．用含四环素的培养基筛选转基因玫瑰细胞
D．将基因A导入玫瑰细胞核糖体中，可以防止其经花粉进入野生玫瑰
12.为获得抗病的马铃薯往往采用转基因技术，将相关抗病基因转移到马铃薯体内。其过程大致如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．图中①过程涉及两种工具酶，目的基因插入的位置为T－DNA所在的区段
B．图中②过程，农杆菌需经镁离子溶液处理，处理后的细胞处于感受态
C．图中③④过程，所用培养基中应添加两种激素，添加顺序对细胞的分化方向无影响
D．检测相关抗病基因是否在受体细胞内转录，可采用抗原—抗体杂交法
二、综合题
13.苦荞是一种有名的经济植物，其含有的黄酮类化合物具有降血糖、降血脂等功效。CHS是合成黄酮类化合物的关键酶，有人把经修饰的CHS基因导入苦荞细胞中，培育高产黄酮苦荞品系。按图示回答下列问题。
(1)过程①中将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒的酶称为____________。这种酶主要有两类，一类是从T4噬菌体中分离得到的，另一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为___________。这两类酶都能恢复被限制酶切开的两个脱氧核苷酸之间的___________键。
(2)图中将修饰后的CHS基因导入苦荞体细胞的方法称为_____________，除此外还可以利用的方法有__________。对过程②操作前，需先用Ca2＋处理农杆菌，使其成为_________细胞。
(3)检测转基因苦荞培育是否成功，不能用抗原—抗体杂交技术进行检测的原因是_____ ___________________________，可以比较转基因苦荞与普通苦荞的______________含量或测定细胞中CHS含量进行鉴定。
14.如图是获得转基因抗虫棉的技术流程示意图。
请据图回答下列问题。
(1)A→B利用的技术称为________，其中②过程需要热稳定的______________酶才能完成。
(2)图中将目的基因导入棉花细胞需要经过③过程，该过程为构建________________，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在且可以遗传给下一代，并能表达。
(3)上述流程示意图中，将目的基因导入棉花细胞所采用的方法是________法，该方法一般________(填“适宜”或“不适宜”)用于将目的基因导入单子叶植物。
(4)欲确定抗虫基因在G体内是否表达，在个体水平上需要做________实验。如果抗虫基因导入成功，且与某条染色体的DNA整合起来，该转基因抗虫棉可视为杂合子，将该转基因抗虫棉自交一代，预计后代中抗虫植株占____________________。
参考答案：
一、选择题
1.D 2.C 3.B 4.B 5.B 6.D
7.B 8.D 9.D 10.C 11.A 12.A
二、综合题
13.答案：(1)DNA连接酶 E．coliDNA连接酶 磷酸二酯
(2)农杆菌转化法 花粉管通道法 感受态
(3)转基因苦荞植株与普通苦荞植株都能产生黄酮类化合物 黄酮类化合物
解析：(1)过程①中将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒需要DNA连接酶。这种酶主要有两类，一类是从T4噬菌体中分离得到的，称为T4DNA连接酶，另一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E．coliDNA连接酶。DNA连接酶连接的是被限制酶切开的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。(2)将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法等，图中将修饰后的CHS基因导入苦荞体细胞采用的是农杆菌转化法。将目的基因导入微生物细胞需要采用感受态细胞法，即需先用Ca2＋处理农杆菌，使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞。(3)检测转基因苦荞培育是否成功，不能用抗原—抗体杂交技术进行检测，原因是转基因苦荞植株与普通苦荞植株都能产生黄酮类化合物，可以比较转基因苦荞与普通苦荞的黄酮类化合物含量或测定细胞中CHS含量进行鉴定。
14.答案：(1)PCR DNA聚合(Taq)
(2)基因表达载体 (3)农杆菌转化 不适宜
(4)抗虫接种 3/4
解析：PCR技术需要用到热稳定的DNA聚合酶(Taq酶)。图中③过程为构建基因表达载体，将目的基因导入棉花细胞所采用的方法是农杆菌转化法，农杆菌对大多数单子叶植物没有感染能力。欲确定抗虫基因在体内是否表达，在个体水平上应做抗虫接种实验。由于抗虫基因只整合到一条染色体DNA上，则该抗虫棉产生的配子只有一半含有抗虫基因，雌雄配子随机结合，后代抗虫植株占3/4。
(
1
)
（北京）股份有限公司
