（新课改省份专用）2020版高考生物一轮复习第十二单元第二讲基因工程讲义（含解析）

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1、基因工程考点一　基因工程的操作工具1．限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。(2)作用：识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列并切开特定部位的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。2．DNA连接酶种类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缝合黏性末端和末端作用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(1)作用：携带外源DNA片段进入受体细胞。(2)种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。(3)条件[基础自测]1．判断下列叙述的正误(1)切割质

2、粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列(×)(2)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因(×)(3)限制酶只能用于切割目的基因(×)(4)DNA连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来(×)(5)限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶(×)(6)E·coliDNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端(×)(7)用于载体的质粒DNA分子上至少含一个限制酶识别位点(√)(8)载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达(√)2．载体需具备的条件及其作用(连线)3．据两种限制酶的作用图示填空(1)已知限制酶Eco

3、RⅠ和SmaⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别为G↓AATTC和CCC↓GGG，在图中画出两种限制酶切割DNA后产生的末端。(2)写出产生的末端的种类：①产生的是黏性末端；②产生的是平末端。(3)EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶识别的碱基序列不同，切割位点不同(填“相同”或“不同”)，说明限制酶具有专一性。4．学透教材、理清原因、规范答题用语专练(1)①是________酶，②是____________酶，二者的作用部位都是______________。(2)限制酶不切割自身DNA的原因：_______________________________________

4、_____________________。答案：(1)限制　DNA连接　磷酸二酯键　(2)自身DNA不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰1．与DNA有关的酶的比较名称作用部位作用底物作用结果限制酶磷酸二酯键DNA将DNA切成两个片段DNA连接酶磷酸二酯键DNA片段将两个DNA片段连接为一个DNA分子DNA聚合酶或热稳定DNA聚合酶磷酸二酯键脱氧核苷酸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DNA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DNA将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链RNA聚合酶磷酸二酯键核糖核苷酸将单个核

5、糖核苷酸依次连接到单链末端2．限制酶的特点与使用(1)限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，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。(2)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。(3)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。[对

6、点落实]1．(2018·浙江4月选考单科卷，节选)回答与基因工程有关的问题：(1)将含某抗虫基因的载体和含卡那霉素抗性基因的载体pBI121均用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切，在切口处形成________。选取含抗虫基因的DNA片段与切割后的pBI121用DNA连接酶连接，在两个片段相邻处形成________，获得重组质粒。(2)已知用CaCl2处理细菌，会改变其某些生理状态。取CaCl2处理过的农杆菌与重组质粒在离心管内进行混合等操作，使重组质粒进入农杆菌，完成________实验。在离心管中加入液体培养基，置于摇床慢速培养一段时间，其目的是_________

7、_____________________，从而表达卡那霉素抗性基因，并大量增殖。解析：(1)构建重组质粒时限制性核酸内切酶EcoRⅠ剪切得到的是粘(黏)性末端，DNA连接酶连接两个DNA片段，两个片段相邻处形成磷酸二酯键。(2)目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。Ca2＋处理方法使细菌处于感受态，以利于重组质粒导入，实现转化。而细胞要正常表达相关基因，应让其恢复为正常状态，故应在摇床上培养一段时间。答案：(1)粘(黏)性末端　磷酸二酯键　(2)转化　使CaCl2处理过的农杆菌恢复细胞的正常状态2．(2016·江苏高考，有改动)下表是几种限制酶识别序列及其切割

8、位点，图1、图2中标注了