第十单元 第33讲 【高三一轮复习系列2021版步步高生物《大一轮复习讲义》】(001)

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33基因工程
[考纲要求]1.基因工程的诞生(2.基因工程的原理及技术(PCR技术(3.基因工程的应用(4.蛋白质工程(5.实验:DNA的粗提取与鉴定。


1基因工程的概念(1供体:提供目的基因。(2操作环境:体外。(3操作水平:分子水平。(4原理:基因重组。(5受体:表达目的基因。(6本质:性状在受体体内的表达。
(7优点:克服远缘杂交不亲和的障碍,定向改造生物的遗传性状。2DNA重组技术的基本工具(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。
识别序列中心轴线两侧切开→黏性末端
③形成末端类型
识别序列中心轴线处切开→平末端

(2DNA连接酶
①作用:将限制酶切割下来的DNA片段拼接成新的DNA分子。②类型



常用类型来源功能结果

E·coliDNA连接酶
大肠杆菌只缝合黏性末端
T4DNA连接酶T4噬菌体缝合黏性末端和平末端
恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
DNA连接酶和限制酶的关系

(3载体①条件
条件
稳定并能自我复制或整合到染色体DNA
有一个至多个限制酶切割位点
具有特殊的标记基因

最常用:质粒
②种类
其他:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等
适应性
目的基因稳定存在且数量可扩大可携带多个或多种外源基因便于重组DNA的鉴定和选择

③作用:携带外源DNA片段进入受体细胞。
④特点:可在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。教材拾遗限制酶来源于原核生物而不切割自己的DNA的原因是限制酶具有特异性,原核生物的DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰(P4寻根问底拓展

1.判断关于基因工程中工具酶说法的正误(1限制酶只能用于切割目的基因(×
(2切割质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(×(3DNA连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来(×
(4E·coliDNA连接酶既可连接平末端,又可连接黏性末端(×(5限制酶可以识别和切割RNA(×2.判断关于基因工程中载体说法的正误
(1载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选的标记基因(×(2每个质粒DNA分子上至少含一个限制酶切割位点((3质粒是小型环状DNA分子,是基因工程常用的载体(
(4载体的作用是将携带的目的基因导入受体细胞中,使之稳定存在并表达(



易错警示(1限制酶是一类酶,而不是一种酶。
(2将一个基因从DNA分子上切割下来,需要切两处,同时产生四个黏性末端或平末端。(3不同DNA分子用同一种限制酶切割,产生的末端都相同,同一个DNA分子用不同的限制酶切割,产生的末端一般不相同。
(4限制酶切割位点应位于标记基因之外,不能破坏标记基因,以便进行检测。
(5目的基因的插入位点不是随意的:基因表达需要启动子与终止子的调控,所以目的基因的插入位点应在启动子与终止子之间。

考向一工具酶的应用分析

下图中的图1和图2分别表示的是EcoR限制酶和Sma限制酶的作用示意图,据图分析:


(1请说出EcoR限制酶和Sma限制酶识别的碱基序列及切割的位点。
提示EcoR限制酶识别的碱基序列是GAATTC,切割位点在GA之间;Sma限制酶识别的碱基序列是CCCGGG,切割位点在CG之间。(2以上实例说明限制酶有何特性?提示说明限制酶具有专一性。
(3要将图1中的末端再连接起来,需要用哪类连接酶,若连接图2的末端呢?
提示连接图1中的黏性末端既可用E·coliDNA连接酶,也可用T4DNA连接酶,连接图2中的平末端只能用T4DNA连接酶。




(4已知某限制性核酸内切酶的识别序列和切割位点是CAATTG该酶作用DNA后所得末端与图1所得末端用E·coliDNA连接酶能否连接起来?若能连接起来,能否再次被EcoR限制酶识别并切割呢?提示能;不能。

1.如图表示由不同的限制酶切割而成的DNA末端及相关的酶作用位点。下列叙述错误的是(

A.甲、乙、丙都属于黏性末端
B.甲、乙片段可形成重组DNA分子,但甲、丙不能CDNA连接酶的作用位点在乙图中b
D.切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子答案C
解析由题图可知,甲、乙、丙都属于黏性末端,A正确;甲、乙的黏性末端相同,因此可DNA连接酶的作用下形成重组DNA分子,但甲、丙的黏性末端不同,它们之间不能形成重组DNA分子,B正确;DNA连接酶催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键,C误;切割甲的限制酶的识别序列和甲、乙片段形成的重组DNA分子序列不同,因此切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子,D正确。2.下列是基因工程的有关问题,请回答:

(1限制性核酸内切酶可以识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列,并可以使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的______________(填化学键名称断裂,形成的末端总体可分为两种类型,分别是____________________
(2目的基因和载体重组时需要的工具酶是______________,和限制性核酸内切酶相比,它对所重组的DNA两端碱基序列____________(填“有”或“无”专一性要求。


本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/569274b55beef8c75fbfc77da26925c52dc591ca.html

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