高考生物复习现代生物科技专题第1讲基因工程课件苏教版

完全酶切可得到记为 A、B、C 三种片段，若部分位点被切开，可得到 AB、AC、
BC、ABC 四种片段，所以用 Sau3AⅠ切质粒最多可能获得 7 种大小不同的 DNA
片段。
[答案] (1)BclⅠ和 HindⅢ DNA 连接 感受
(2)四环素 引物甲和引物丙
T (3)A
GATCC G CTAGGC
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加 ________，平板上长出的菌落，常用 PCR 鉴定，所用的引物组成为图 2 中 ________。
(3)若 BamHⅠ酶切的 DNA 末端与 BclⅠ酶切的 DNA 末端连接，连接部位的 6 个碱基对序列为________，对于该部位，这两种酶________(填“都能”、“都 不能”或“只有一种能”)切开。
(4)若用 Sau3AⅠ切图 1 质粒最多可能获得________种大小不同的 DNA 片 段。
[解析] (1)选择的限制酶应在目的基因两端且在质粒中存在识别位点，故可 以用来切割的限制酶为 BclⅠ、HindⅢ、BamHⅠ和 Sau3AⅠ，但由于 BamHⅠ和 Sau3AⅠ可能使质粒中的启动子丢失或破坏抗性基因，所以应选用 BclⅠ、Hind Ⅲ两种限制酶切割。酶切后的载体和目的基因片段，通过 DNA 连接酶作用后获 得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入感受态的大肠杆菌中，使其增殖。 (2)根据质粒上抗性基因，为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平 板培养基中添加四环素。平板上长出的菌落，常用 PCR 鉴定，目的基因 DNA 受热变性后解链为单链，引物需要与单链两端相应互补序列结合，故所用引物
3.基因工程的应用(Ⅱ)
2014·卷ⅡT40，2013·卷ⅠT40
4.蛋白质工程(Ⅰ)
2015·卷ⅠT40，2015·卷ⅡT40，2013·卷ⅠT40
考点一| 基因工程的基本工具 (对应学生用书第 241 页) [识记—基础梳理]
1．基因工程的概念及优点 (1)概念：是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对生物的基因 进行 改造和重新组合 ，然后导入受体细胞，并使重组基因在受体细胞中表达， 产生人类需要的基因产物的技术。
(2)DNA 连接酶
常用类型 来源 功能
E­coli DNA 连接酶 大肠杆菌
连接黏性末端
T4DNA 连接酶 T4 噬菌体
连接黏性末端和平末端
结果 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
(3)载体 化学本质： 双链环状DNA分子
① —常 —用 质载 粒体特点能 有自 一我 个复 至制 多个 限制酶 切割位点 有特殊的 标记基因
GATC CTAG
A T
都不能
(4)7
2．(2018·德州模拟)下面为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下 列问题：
(1)a 代表的物质和质粒的化学本质都是____________________，二者还具有 其他共同点，如①____________，②____________(写出两条即可)。
(2)遗传原理：基因重组。 (3)优点： ①与杂交育种相比：克服了 远缘杂交不亲和的障碍。 ②与诱变育种相比：能定向 改造生物的遗传性状。
2．基因工程的基本工具 (1)限制性核酸内切酶 ①来源：主要从原核生物中分离纯化而来。 ②作用：识别特定的核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 ③结果：产生黏性末端 或平末端。
限制酶 BamHⅠ BclⅠ Sau3AⅠ HindⅢ
↓
↓
↓
↓
识别序列及 GGATCC TGATCA GATC AAGCTT
切割位点 CCTAGG ACTAGT CTAG TTCGAA
↑
↑
↑
↑
图1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
图2
(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用________两种限制酶切割， 酶切后的载体和目的基因片段，通过________酶作用后获得重组质粒。为了扩 增重组质粒，需将其转入处于________态的大肠杆菌。
(2)若质粒 DNA 分子的切割末端为 — —ATGCGC，则与之连接的目的基因切割 末端应为________；可使用________把质粒和目的基因连接在一起。
2．限制酶和 DNA 连接酶的关系
(1)限制酶和 DNA 连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。 (2)限制酶不切割自身 DNA 的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或 识别序列已经被修饰。 (3)DNA 连接酶起作用时，不需要模板。
3．载体
(1)条件与目的
条件
目的
稳定并能复制
目的基因稳定存在且数量可扩大
有一个至多个限制酶切割位点 可携带多个或多种 外源基因
具有特殊的标记基因
便于 重组DNA的鉴定和选择
(2)作用 ①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。 ②利用它在宿主细胞内对目的基因 进行大量复制。
[运用—考向对练]
1．下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图 1、图 2 中标注了相关限
制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：
选修
现代生物科技专题
第 1 讲 基因工程
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考点一 考点二 考点三 真题验收 课时分层集训
考纲要求
全国卷五年考情
1.基因工程的诞生(Ⅰ)
无考题
2.基因工程的原理及技术 2017·卷ⅠT38，2017·卷ⅡT38，2017·卷ⅢT38，
(含 PCR 技术)(Ⅱ)
2016·卷ⅠT40，2016·卷ⅢT40，2015·卷ⅠT40
组成是图 2 中的引物甲和引物丙。(3)若 BamHⅠ酶切的 DNA 末端和 BclⅠ酶切
的
DNA
末端连接，连接部位的
6
个碱基对序列为T GATC A CTAG
C G GC
GATC CTAG
AT ，由于
两种酶均不能识别该部位的碱基对序列，所用两种酶都不能切开该部位。(4)根
据 BclⅠ、BamHⅠ和 Sau3AⅠ的酶切位点，Sau3AⅠ在质粒上有三个酶切位点，
②其他载体：λ 噬菌体衍生物、动植物病毒等。
[理解—深化探究] 1．限制酶 (1)识别序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱 基，都可以找到一条中心轴线，如 ，以中心线为轴，两侧碱基互补对称；
CG=CG=A=T=GC=CG以==AT===为轴，两侧碱基互补对称。
(2)切割后末端的种类