202X版高考生物总复习考点加强课5课件苏教版

1、限制酶选择的三大依据限制酶选择的三大依据1.根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类图图1（1）应选择切点位于目的基因两端的限制酶，以便将目的基因）应选择切点位于目的基因两端的限制酶，以便将目的基因“切出切出”，如图甲可选，如图甲可选择择Pst （目的基因两端均具（目的基因两端均具Pst ）。）。（2）不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，以防破坏目的基因，如图甲不能选）不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，以防破坏目的基因，如图甲不能选择择Sma。（3）为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目）为避免目的基因和质粒的

2、自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用的基因和质粒，如图甲也可选择用Pst和和EcoR两种限制酶（但要确保质粒上也有两种限制酶（但要确保质粒上也有这两种酶的切点），而且这种切点不至于完全破坏这两种酶的切点），而且这种切点不至于完全破坏“标记基因标记基因”。2.根据质粒的特点确定限制酶的种类根据质粒的特点确定限制酶的种类（1）所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的黏性末端。）所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的黏性末端。（2）质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结）质粒作为载体必须具备标

3、记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，应至少含有一个完好的标记基因，如图构，应至少含有一个完好的标记基因，如图2中限制酶中限制酶pst因其会破坏该质粒上唯一因其会破坏该质粒上唯一的标记基因而不宜选择。的标记基因而不宜选择。（3）所选限制酶切点不应位于复制原点处以防破坏复制原点（如图）所选限制酶切点不应位于复制原点处以防破坏复制原点（如图2中中Kpn）。）。如果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能会丢失某些片段如果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能会丢失某些片段若丢失的片段若丢失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。含复制起点区，则切割重组后的片段进

4、入受体细胞后不能自主复制。（4）所选限制酶，其切点应位于启动子与终止子之间，如图）所选限制酶，其切点应位于启动子与终止子之间，如图2中中Hind会破坏启动会破坏启动子，子，EcoR会破坏终止子，而会破坏终止子，而Nde 和和BamH切出的切口可让目的基因嵌入启动切出的切口可让目的基因嵌入启动子与终止子之间。子与终止子之间。3.参照参照Ti质粒的质粒的TDNA片段选择限制酶片段选择限制酶若质粒上标出若质粒上标出TDNA片段，则所选限制酶切点应位于片段，则所选限制酶切点应位于TDNA片段中，从而有利片段中，从而有利于将目的基因嵌入到于将目的基因嵌入到TDNA片段上片段上因为因为Ti质粒的质粒的TD

5、NA片段最易转移至受片段最易转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体体细胞并且整合到受体细胞染色体DNA上，从而实现上，从而实现“转化转化”。如用两种限制酶。如用两种限制酶Xba和和Sac（两种酶切出的黏性末端不同）切割某（两种酶切出的黏性末端不同）切割某DNA，获得含目的基因的片，获得含目的基因的片段。若利用该片段构建基因表达载体，则甲丁四种段。若利用该片段构建基因表达载体，则甲丁四种Ti质粒中宜选择质粒中宜选择“丙丙”作载体作载体，而不宜选择甲、乙、丁。（分析如下），而不宜选择甲、乙、丁。（分析如下）1.（2016全国卷全国卷，40）图（图（a）中的三个）中的三个DNA片段上依次表示出了片段

6、上依次表示出了EcoR、BamH和和Sau3A三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图（三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图（b）为某种表）为某种表达载体的示意图（载体上的达载体的示意图（载体上的EcoR、Sau3A的切点是唯一的）。的切点是唯一的）。根据基因工程的有关知识，回答下列问题：根据基因工程的有关知识，回答下列问题：（1）经）经BamH酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被酶切后的产酶切后的产物连接，理由是物连接，理由是_。（2）若某人利用图（）若某人利用图（b）所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重）所示的表达载体获得了甲、

7、乙、丙三种含有目的基因的重组组DNA分子，如图（分子，如图（c）所示，这三种重组）所示，这三种重组DNA分子中，不能在宿主细胞中表达目分子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有的基因产物的有，不能表达的原因是，不能表达的原因是_。图（图（c）（3）DNA连接酶是将两个连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有片段连接起来的酶，常见的有和和，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_。慧眼识图获取信息慧眼识图获取信息（1）三种限制酶切割结果分析）三种限制酶切割结果分析（2）基因表达载体分析）基因表达载体分析答案答案（1）Sau3A两种酶切割后产生的片段

8、具有相同的黏性末端两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端（2）甲、丙甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下）甲、丙甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录游，二者的目的基因均不能被转录（3）EcoliDNA连接酶连接酶T4DNA连接酶连接酶T4DNA连接酶连接酶2.（2016经典高考）经典高考）下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图、图2中标注了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：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

9、。请回答下列问题：（1）用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用）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，酶切两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过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，需将其转入处于粒，需将其转入处于态的大肠杆菌。态的大肠杆菌。（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）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，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图鉴定，所用的引物组成为图2中中。（3）若）若BamH酶切

10、的酶切的DNA末端与末端与Bcl酶切的酶切的DNA末端连接，连接部位的末端连接，连接部位的6个碱基个碱基对序列为对序列为，对于该部位，这两种酶，对于该部位，这两种酶（填（填“都能都能”、“都不能都不能”或或“只有只有一种能一种能”）切开。）切开。（4）若用）若用Sau3A切图切图1质粒最多可能获得质粒最多可能获得种大小不同的种大小不同的DNA片段。片段。审题指导审题指导第一步：第一步：首先看目的基因两侧有何种切割位点以保障能将目的基因首先看目的基因两侧有何种切割位点以保障能将目的基因“切出切出”如图如图2使用使用BamH、Bcl可切断左侧，可切断左侧，Hind、Sau3A可切断右侧可切断右侧第

11、二步第二步：再回到：再回到“质粒质粒”，看质粒中限制酶切割位点，如图中总共有，看质粒中限制酶切割位点，如图中总共有BamH、Bcl、BamH及及Hind四个限制酶识别位点，其中并不存在目的基因中四个限制酶识别位点，其中并不存在目的基因中Sau3A 酶识酶识别位点，故不选别位点，故不选Sau3A 酶，而酶，而BamH在四环素抗性基因与氨苄青霉素抗性基因在四环素抗性基因与氨苄青霉素抗性基因中均存在，倘若使用该酶将会导致两个标记基因同时被破坏，故只能选择中均存在，倘若使用该酶将会导致两个标记基因同时被破坏，故只能选择Bcl与与Hind，而使用此两类酶将导致氨苄青霉素抗性基因遭破坏，因此制备重组质粒选

12、，而使用此两类酶将导致氨苄青霉素抗性基因遭破坏，因此制备重组质粒选择培养基时只能依据择培养基时只能依据“四环素抗性基因四环素抗性基因”，如下图所示：，如下图所示：1.（2019河南中原名校联考河南中原名校联考）人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主，现有的肝硬化、肝）人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主，现有的肝硬化、肝癌多从乙肝发展而来，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝癌多从乙肝发展而来，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝炎疫苗的研制先后经历了血源性疫苗和基因工程疫苗阶段。血源性炎疫苗的研制先后经历了血源性疫苗和基因工程疫苗阶段。血源性“乙型肝炎疫苗乙型肝炎疫苗”是取用乙肝病

13、毒感染者的血液，用差速离心提纯血液中的乙肝病毒，之后再灭活是取用乙肝病毒感染者的血液，用差速离心提纯血液中的乙肝病毒，之后再灭活，制成乙肝疫苗。基因工程乙肝疫苗的生产和使用过程如图，制成乙肝疫苗。基因工程乙肝疫苗的生产和使用过程如图1，图，图2示意大肠杆菌示意大肠杆菌质粒的相关基因与限制酶切点；图质粒的相关基因与限制酶切点；图3示意有关限制酶在示意有关限制酶在DNA分子中的具体切点。请分子中的具体切点。请回答相关问题：回答相关问题：（1）从图）从图1可知，该目的基因的具体功能是可知，该目的基因的具体功能是_。（2）选择大肠杆菌质粒作为运载体的原因是）选择大肠杆菌质粒作为运载体的原因是_。（3）

14、用基因工程疫苗接种比血源性疫苗更安全，试从疫苗的结构特点解释原因：）用基因工程疫苗接种比血源性疫苗更安全，试从疫苗的结构特点解释原因：_。（4）形成有效的重组质粒，选择适当的限制性内切酶很重要。某学习小组根据图）形成有效的重组质粒，选择适当的限制性内切酶很重要。某学习小组根据图2和图和图3提出了三种方案：单独使用提出了三种方案：单独使用BamH 、分别使用、分别使用BamH 和和EcoR 以及分别以及分别使用使用Hind和和EcoR ，且认为选择使用，且认为选择使用BamH和和EcoR最佳。该方案的优点是最佳。该方案的优点是_。如果选择使用如果选择使用Hind 和和EcoR ，则在构建重组质粒

15、后，还需要运用，则在构建重组质粒后，还需要运用技术技术以检测目的基因是否导入受体细胞。以检测目的基因是否导入受体细胞。答案答案（1）指导合成乙肝病毒外壳）指导合成乙肝病毒外壳（2）对受体细胞无害；对受体细胞无害；具标记基因，能对重组具标记基因，能对重组DNA是否进入受体细胞进行鉴是否进入受体细胞进行鉴定；定；在宿主细胞内能自我复制；在宿主细胞内能自我复制；具有多个酶切位点，供外源基因插入其中。具有多个酶切位点，供外源基因插入其中。（3）血源性疫苗需灭活破坏其核酸结构，灭活不成功则会导致接种者患乙肝，而）血源性疫苗需灭活破坏其核酸结构，灭活不成功则会导致接种者患乙肝，而基因工程疫苗仅有乙肝病毒外

16、壳，不需要灭活基因工程疫苗仅有乙肝病毒外壳，不需要灭活（4）既防止了质粒发生自身环化和目的基因与质粒之间的反向连接，又便于筛选）既防止了质粒发生自身环化和目的基因与质粒之间的反向连接，又便于筛选出含有目的基因（重组质粒）的受体细胞出含有目的基因（重组质粒）的受体细胞DNA分子杂交（或核酸分子杂交、分分子杂交（或核酸分子杂交、分子杂交）子杂交）2.（2019山东湖北部分重点中学联考）山东湖北部分重点中学联考）如图所示为培育二倍体转基因抗虫玉米的两如图所示为培育二倍体转基因抗虫玉米的两种思路。种思路。EcoR 、Sma 、BamH 为限制酶（箭头所指为酶切位点）。回答下为限制酶（箭头所指为酶切位点

17、）。回答下列问题：列问题：（1）据图，获取目的基因时不能选择）据图，获取目的基因时不能选择Sma酶的原因是它酶的原因是它_。选择选择EcoR 和和BamH酶的优点是可避免目的基因与质粒酶的优点是可避免目的基因与质粒连接。连接。（2）与思路）与思路1相比，思路相比，思路2的最大优点是获得的转基因抗虫玉米的最大优点是获得的转基因抗虫玉米。（3）培育转基因抗虫玉米的核心步骤是）培育转基因抗虫玉米的核心步骤是_。其目的是使目的基因在受体细胞中其目的是使目的基因在受体细胞中_。（4）将重组质粒导入受精卵，采用最多的方法是农杆菌转化法，这跟农杆菌的）将重组质粒导入受精卵，采用最多的方法是农杆菌转化法，这跟

18、农杆菌的有有关。关。（5）操作）操作常用的方法是常用的方法是_。解析解析（1）题图显示：目的基因中存在）题图显示：目的基因中存在Sma 的识别位点。若使用的识别位点。若使用Sma 切割外源切割外源DNA，则会破坏外源，则会破坏外源DNA中的目的基因的结构中的目的基因的结构,因此获取目的基因时不能选择因此获取目的基因时不能选择Sma 切割。切割。EcoR 和和BamH 的识别位点不同的识别位点不同,形成的黏性末端不同，因此选择形成的黏性末端不同，因此选择EcoR 和和BamH 切割质粒和外源切割质粒和外源DNA，其优点是可避免目的基因与质粒反向连接。，其优点是可避免目的基因与质粒反向连接。（2）思路）思路1是将重组质粒导入玉米的受精卵中，由该受精卵