2019-2020年高考总复习生物（人教版）讲义：第十一单元 现代生物科技专题 第36讲 基因工程 Word版含答案

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1、2019-2020年高考总复习生物（人教版）讲义：第十一单元现代生物科技专题第36讲基因工程Word版含答案1．基因工程的诞生(Ⅰ)。2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ)。3.基因工程的应用(Ⅱ)。4.蛋白质工程(Ⅰ)。5.实验：DNA的粗提取和鉴定。考点一　基因工程的工具(对应学生用书P238)1．限制酶(1)存在：主要在__原核生物__中。(2)作用：__识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列__，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的__磷酸二酯键__断开。2．DNA连接酶(1)作用：将双链DNA片段“缝合

2、”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸间的磷酸二酯键。(2)种类种类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源__大肠杆菌____T4噬菌体__特点只“缝合”__黏性__末端黏性末端和平末端都可“缝合”3.载体(1)条件：能在受体细胞中复制并稳定保存；具有一至多个限制酶切点；具有标记基因。(2)种类：(3)作用：__携带外源DNA片段进入受体细胞__。(4)特点：可在受体细胞中进行自我复制或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制。1．确定切割某种目的基因的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①应

3、选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ。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的基因和质粒，如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。2．载体上标记基因的作用载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要转入的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力。当含有抗生素抗性基因的裁体进入受体细胞后，抗性基因在受体细胞内表达，使受体细胞能够抵抗相应抗生素，所以在受体细胞的培养体系中

4、加入该种抗生素就可以只保留转入载体的受体细胞，原理如图所示：3．与DNA相关的五种酶的比较名称作用部位作用结果限制酶磷酸二酯键将DNA切成两个片段DNA连接酶磷酸二酯键将两个DNA片段连接为一个DNA分子DNA聚合酶磷酸二酯键将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端DNA(水解)酶磷酸二酯键将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸解旋酶碱基对之间的氢键将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链(1)将一个目的基因从DNA分子上切割下来需切两处，即该目的基因的左侧和右侧，同时产生4个黏性末端或平末端。(2)限制酶具有特异性，即一种限制酶只

5、能识别特定的碱基序列，并在特定的位点上进行切割；限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。(3)切取目的基因与切割载体时“只能”使用“同一种酶”？①在获取目的基因和切割载体时通常用同一种限制酶，以获得相同的黏性末端。但如果用两种不同限制酶切割后形成的黏性末端相同，在DNA连接酶的作用下目的基因与载体也可以连接起来。②为了防止载体或目的基因的黏性末端自己连接即所谓“环化”可用不同的限制酶分别处理含目的基因的DNA和载体，使目的基因两侧及载体上各自具有两个不同的黏性末端。1．(x

6、x·全国卷Ⅲ，40)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。根据基因工程的有关知识，回答下列问题：(1)经BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被____________酶切后的产物连接，理由是_______________________________________________________。(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种

7、含有目的基因的重组子，如图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有____________，不能表达的原因是______________________________________________________。(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有____________和____________，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_____________________。解析：(1)分析图(a)可知，限制酶Sau3AⅠ与BamHⅠ切割DNA后形成的黏性末端相同，故经

8、这两种酶切割得到的产物可以用DNA连接酶进行连接。(2)构建基因表达载体时，为保证目的基因能在宿主细胞中成功表达，目的基因应插入在启动子和终止子之间，据此可判断甲、丙均不符合要求，目的基因均不能表达。(3)常见的DNA连接酶有E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，其中T4DNA连接酶