浙江省2020版高考生物新导学大一轮复习第33讲基因工程（含解析）讲义.docx

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1、第33讲　基因工程[考纲要求]　1.工具酶的发现和基因工程的诞生(a)。2.基因工程的原理和技术(b)。3.基因工程的应用(a)。4.活动：提出生活中的疑难问题，设计用基因工程技术解决的方案(c)。考点一　基因工程的含义及操作工具1.基因工程的诞生(1)概念：基因工程是狭义的遗传工程。广义的遗传工程泛指把一种生物的遗传物质(细胞核、染色体脱氧核糖核酸等)移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。(2)核心：构建重组DNA分子，早期也将基因工程称为重组DNA技术。(3)诞生时间：2

2、0世纪70年代。(4)理论基础：DNA是生物遗传物质的发现，DNA双螺旋结构的确立以及遗传信息传递方式的认定。(5)技术保障：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒载体的发现和运用。2.基因工程的基本工具归纳总结　与DNA有关的酶的比较项目作用底物作用部位形成产物限制性核酸内切酶DNA分子磷酸二酯键粘性末端或平末端DNA连接酶DNA片段磷酸二酯键重组DNA分子DNA聚合酶脱氧核苷酸磷酸二酯键子代DNADNA解旋酶DNA分子碱基对间的氢键形成脱氧核苷酸单链DNA(水解)酶DNA分子磷酸二酯键游离的脱氧核苷酸(1)限

3、制性核酸内切酶只能用于切割目的基因(　×　)(2)DNA连接酶能将两碱基间通过形成的氢键连接起来(　×　)(3)质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体(　√　)(4)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(　√　)(5)DNA连接酶能够将任意2个DNA片段连接在一起(　×　)观察下图所示过程，回答需要的工具酶及相关问题：(1)①是限制性核酸内切酶，②是DNA连接酶，二者的作用部位都是磷酸二酯键。(2)限制性核酸内切酶不切割自身DNA的原因：原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经

4、被修饰。(3)说明限制性核酸内切酶有何特性？具有专一性。1.科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并使其成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—，据图回答：(1)过程①表示的是采用________的方法来获取目的基因。(2)根据图示分析，在形成重组DNA分子的过程中，应用限制性核酸内切酶_______(填

5、“Ⅰ”或“Ⅱ”)切割质粒，用限制性核酸内切酶_______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)切割目的基因。(3)人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是__________________。(4)人体的生长激素基因能在大肠杆菌体内成功表达出人的生长激素是因为_____________。写出目的基因导入大肠杆菌中后表达的过程：__________________________________。答案　(1)逆转录　(2)Ⅰ　Ⅱ　(3)人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同　(4)人与细菌共用一套(遗传)密码

6、子　生长激素基因mRNA生长激素解析　(2)根据图示分析可知，目的基因插入了质粒中四环素抗性基因的内部，而该位置有限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列，因此在形成重组DNA分子过程中，应用限制性核酸内切酶Ⅰ切割质粒；而目的基因的两侧均含有能被限制性核酸内切酶Ⅱ识别的碱基序列，所以用限制性核酸内切酶Ⅱ切割目的基因。用限制性核酸内切酶切割目的基因和载体后形成的末端按碱基互补配对原则进行连接。(3)人的基因之所以能与大肠杆菌DNA分子进行重组，是因为人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同。(4)人体的生长激素基因能在大

7、肠杆菌体内成功表达是因为人和大肠杆菌共用一套(遗传)密码子；目的基因导入大肠杆菌中后表达的过程为生长激素基因mRNA生长激素。2.(2018·金丽衢十二校联考)下表是几种限制性核酸内切酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制性核酸内切酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：限制酶BamHⅠBclⅠSau3AⅠHindⅢ识别序列及切割位点↓GGATCCCCTAGG↑↓TGATCAACTAGT↑↓GATCCTAG↑↓AAGCTTTTCGAA↑(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应

8、选用____________两种限制性核酸内切酶切割，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________态的大肠杆菌中。(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Bcl