202X版高考生物總復(fù)習(xí)考點(diǎn)加強(qiáng)課5課件蘇教版

1、限制酶選擇的三大依據(jù)限制酶選擇的三大依據(jù)1.根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點(diǎn)確定限制酶的種類根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點(diǎn)確定限制酶的種類圖圖1（1）應(yīng)選擇切點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶，以便將目的基因）應(yīng)選擇切點(diǎn)位于目的基因兩端的限制酶，以便將目的基因“切出切出”，如圖甲可選，如圖甲可選擇擇Pst （目的基因兩端均具（目的基因兩端均具Pst ）。）。（2）不能選擇切點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部的限制酶，以防破壞目的基因，如圖甲不能選）不能選擇切點(diǎn)位于目的基因內(nèi)部的限制酶，以防破壞目的基因，如圖甲不能選擇擇Sma。（3）為避免目的基因和質(zhì)粒的自身環(huán)化和隨意連接，也可使用不同的限制酶切割目）為避免目的基因和質(zhì)粒的

2、自身環(huán)化和隨意連接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，如圖甲也可選擇用的基因和質(zhì)粒，如圖甲也可選擇用Pst和和EcoR兩種限制酶（但要確保質(zhì)粒上也有兩種限制酶（但要確保質(zhì)粒上也有這兩種酶的切點(diǎn)），而且這種切點(diǎn)不至于完全破壞這兩種酶的切點(diǎn)），而且這種切點(diǎn)不至于完全破壞“標(biāo)記基因標(biāo)記基因”。2.根據(jù)質(zhì)粒的特點(diǎn)確定限制酶的種類根據(jù)質(zhì)粒的特點(diǎn)確定限制酶的種類（1）所選限制酶要與切割目的基因的限制酶相一致，以確保具有相同的黏性末端。）所選限制酶要與切割目的基因的限制酶相一致，以確保具有相同的黏性末端。（2）質(zhì)粒作為載體必須具備標(biāo)記基因等，所以所選擇的限制酶盡量不要破壞這些結(jié)）質(zhì)粒作為載體必須具備標(biāo)

3、記基因等，所以所選擇的限制酶盡量不要破壞這些結(jié)構(gòu)，應(yīng)至少含有一個完好的標(biāo)記基因，如圖構(gòu)，應(yīng)至少含有一個完好的標(biāo)記基因，如圖2中限制酶中限制酶pst因其會破壞該質(zhì)粒上唯一因其會破壞該質(zhì)粒上唯一的標(biāo)記基因而不宜選擇。的標(biāo)記基因而不宜選擇。（3）所選限制酶切點(diǎn)不應(yīng)位于復(fù)制原點(diǎn)處以防破壞復(fù)制原點(diǎn)（如圖）所選限制酶切點(diǎn)不應(yīng)位于復(fù)制原點(diǎn)處以防破壞復(fù)制原點(diǎn)（如圖2中中Kpn）。）。如果所選酶的切點(diǎn)不止一個，則切割重組后可能會丟失某些片段如果所選酶的切點(diǎn)不止一個，則切割重組后可能會丟失某些片段若丟失的片段若丟失的片段含復(fù)制起點(diǎn)區(qū)，則切割重組后的片段進(jìn)入受體細(xì)胞后不能自主復(fù)制。含復(fù)制起點(diǎn)區(qū)，則切割重組后的片段進(jìn)

4、入受體細(xì)胞后不能自主復(fù)制。（4）所選限制酶，其切點(diǎn)應(yīng)位于啟動子與終止子之間，如圖）所選限制酶，其切點(diǎn)應(yīng)位于啟動子與終止子之間，如圖2中中Hind會破壞啟動會破壞啟動子，子，EcoR會破壞終止子，而會破壞終止子，而Nde 和和BamH切出的切口可讓目的基因嵌入啟動切出的切口可讓目的基因嵌入啟動子與終止子之間。子與終止子之間。3.參照參照Ti質(zhì)粒的質(zhì)粒的TDNA片段選擇限制酶片段選擇限制酶若質(zhì)粒上標(biāo)出若質(zhì)粒上標(biāo)出TDNA片段，則所選限制酶切點(diǎn)應(yīng)位于片段，則所選限制酶切點(diǎn)應(yīng)位于TDNA片段中，從而有利片段中，從而有利于將目的基因嵌入到于將目的基因嵌入到TDNA片段上片段上因為因為Ti質(zhì)粒的質(zhì)粒的TD

5、NA片段最易轉(zhuǎn)移至受片段最易轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并且整合到受體細(xì)胞染色體體細(xì)胞并且整合到受體細(xì)胞染色體DNA上，從而實現(xiàn)上，從而實現(xiàn)“轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化”。如用兩種限制酶。如用兩種限制酶Xba和和Sac（兩種酶切出的黏性末端不同）切割某（兩種酶切出的黏性末端不同）切割某DNA，獲得含目的基因的片，獲得含目的基因的片段。若利用該片段構(gòu)建基因表達(dá)載體，則甲丁四種段。若利用該片段構(gòu)建基因表達(dá)載體，則甲丁四種Ti質(zhì)粒中宜選擇質(zhì)粒中宜選擇“丙丙”作載體作載體，而不宜選擇甲、乙、丁。（分析如下），而不宜選擇甲、乙、丁。（分析如下）1.（2016全國卷全國卷，40）圖（圖（a）中的三個）中的三個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三種限制性內(nèi)切酶的識別序列與切割位點(diǎn)，圖（三種限制性內(nèi)切酶的識別序列與切割位點(diǎn)，圖（b）為某種表）為某種表達(dá)載體的示意圖（載體上的達(dá)載體的示意圖（載體上的EcoR、Sau3A的切點(diǎn)是唯一的）。的切點(diǎn)是唯一的）。根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題：根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題：（1）經(jīng)）經(jīng)BamH酶切后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被酶切后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被酶切后的產(chǎn)酶切后的產(chǎn)物連接，理由是物連接，理由是_。（2）若某人利用圖（）若某人利用圖（b）所示的表達(dá)載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重）所示的表達(dá)載體獲得了甲、

7、乙、丙三種含有目的基因的重組組DNA分子，如圖（分子，如圖（c）所示，這三種重組）所示，這三種重組DNA分子中，不能在宿主細(xì)胞中表達(dá)目分子中，不能在宿主細(xì)胞中表達(dá)目的基因產(chǎn)物的有的基因產(chǎn)物的有，不能表達(dá)的原因是，不能表達(dá)的原因是_。圖（圖（c）（3）DNA連接酶是將兩個連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶，常見的有片段連接起來的酶，常見的有和和，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是_。慧眼識圖獲取信息慧眼識圖獲取信息（1）三種限制酶切割結(jié)果分析）三種限制酶切割結(jié)果分析（2）基因表達(dá)載體分析）基因表達(dá)載體分析答案答案（1）Sau3A兩種酶切割后產(chǎn)生的片段

8、具有相同的黏性末端兩種酶切割后產(chǎn)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啟動子的上游，丙中目的基因插入在終止子的下）甲、丙甲中目的基因插入在啟動子的上游，丙中目的基因插入在終止子的下游，二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄游，二者的目的基因均不能被轉(zhuǎn)錄（3）EcoliDNA連接酶連接酶T4DNA連接酶連接酶T4DNA連接酶連接酶2.（2016經(jīng)典高考）經(jīng)典高考）下表是幾種限制酶識別序列及其切割位點(diǎn)，圖下表是幾種限制酶識別序列及其切割位點(diǎn)，圖1、圖、圖2中標(biāo)注了中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)，其中切割位點(diǎn)相同的酶不重復(fù)標(biāo)注。請回答下列問題：相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)，其中切割位點(diǎn)相同的酶不重復(fù)標(biāo)注

9、。請回答下列問題：（1）用圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，應(yīng)選用）用圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，應(yīng)選用兩種限制酶切割，酶切兩種限制酶切割，酶切后的載體和目的基因片段，通過后的載體和目的基因片段，通過酶作用后獲得重組質(zhì)粒。為了擴(kuò)增重組質(zhì)酶作用后獲得重組質(zhì)粒。為了擴(kuò)增重組質(zhì)粒，需將其轉(zhuǎn)入處于粒，需將其轉(zhuǎn)入處于態(tài)的大腸桿菌。態(tài)的大腸桿菌。（2）為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌，應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加）為了篩選出轉(zhuǎn)入了重組質(zhì)粒的大腸桿菌，應(yīng)在篩選平板培養(yǎng)基中添加，平板上長出的菌落，常用，平板上長出的菌落，常用PCR鑒定，所用的引物組成為圖鑒定，所用的引物組成為圖2中中。（3）若）若BamH酶切

10、的酶切的DNA末端與末端與Bcl酶切的酶切的DNA末端連接，連接部位的末端連接，連接部位的6個堿基個堿基對序列為對序列為，對于該部位，這兩種酶，對于該部位，這兩種酶（填（填“都能都能”、“都不能都不能”或或“只有只有一種能一種能”）切開。）切開。（4）若用）若用Sau3A切圖切圖1質(zhì)粒最多可能獲得質(zhì)粒最多可能獲得種大小不同的種大小不同的DNA片段。片段。審題指導(dǎo)審題指導(dǎo)第一步：第一步：首先看目的基因兩側(cè)有何種切割位點(diǎn)以保障能將目的基因首先看目的基因兩側(cè)有何種切割位點(diǎn)以保障能將目的基因“切出切出”如圖如圖2使用使用BamH、Bcl可切斷左側(cè)，可切斷左側(cè)，Hind、Sau3A可切斷右側(cè)可切斷右側(cè)第

11、二步第二步：再回到：再回到“質(zhì)粒質(zhì)?！保促|(zhì)粒中限制酶切割位點(diǎn)，如圖中總共有，看質(zhì)粒中限制酶切割位點(diǎn)，如圖中總共有BamH、Bcl、BamH及及Hind四個限制酶識別位點(diǎn)，其中并不存在目的基因中四個限制酶識別位點(diǎn)，其中并不存在目的基因中Sau3A 酶識酶識別位點(diǎn)，故不選別位點(diǎn)，故不選Sau3A 酶，而酶，而BamH在四環(huán)素抗性基因與氨芐青霉素抗性基因在四環(huán)素抗性基因與氨芐青霉素抗性基因中均存在，倘若使用該酶將會導(dǎo)致兩個標(biāo)記基因同時被破壞，故只能選擇中均存在，倘若使用該酶將會導(dǎo)致兩個標(biāo)記基因同時被破壞，故只能選擇Bcl與與Hind，而使用此兩類酶將導(dǎo)致氨芐青霉素抗性基因遭破壞，因此制備重組質(zhì)粒選

12、，而使用此兩類酶將導(dǎo)致氨芐青霉素抗性基因遭破壞，因此制備重組質(zhì)粒選擇培養(yǎng)基時只能依據(jù)擇培養(yǎng)基時只能依據(jù)“四環(huán)素抗性基因四環(huán)素抗性基因”，如下圖所示：，如下圖所示：1.（2019河南中原名校聯(lián)考河南中原名校聯(lián)考）人類是乙型肝炎病毒的唯一宿主，現(xiàn)有的肝硬化、肝）人類是乙型肝炎病毒的唯一宿主，現(xiàn)有的肝硬化、肝癌多從乙肝發(fā)展而來，接種乙肝疫苗是預(yù)防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝癌多從乙肝發(fā)展而來，接種乙肝疫苗是預(yù)防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝炎疫苗的研制先后經(jīng)歷了血源性疫苗和基因工程疫苗階段。血源性炎疫苗的研制先后經(jīng)歷了血源性疫苗和基因工程疫苗階段。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，用差速離心提純血液中的乙肝病毒，之后再滅活是取用乙肝病毒感染者的血液，用差速離心提純血液中的乙肝病毒，之后再滅活，制成乙肝疫苗?；蚬こ桃腋我呙绲纳a(chǎn)和使用過程如圖，制成乙肝疫苗?；蚬こ桃腋我呙绲纳a(chǎn)和使用過程如圖1，圖，圖2示意大腸桿菌示意大腸桿菌質(zhì)粒的相關(guān)基因與限制酶切點(diǎn)；圖質(zhì)粒的相關(guān)基因與限制酶切點(diǎn)；圖3示意有關(guān)限制酶在示意有關(guān)限制酶在DNA分子中的具體切點(diǎn)。請分子中的具體切點(diǎn)。請回答相關(guān)問題：回答相關(guān)問題：（1）從圖）從圖1可知，該目的基因的具體功能是可知，該目的基因的具體功能是_。（2）選擇大腸桿菌質(zhì)粒作為運(yùn)載體的原因是）選擇大腸桿菌質(zhì)粒作為運(yùn)載體的原因是_。（3）

14、用基因工程疫苗接種比血源性疫苗更安全，試從疫苗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋原因：）用基因工程疫苗接種比血源性疫苗更安全，試從疫苗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋原因：_。（4）形成有效的重組質(zhì)粒，選擇適當(dāng)?shù)南拗菩詢?nèi)切酶很重要。某學(xué)習(xí)小組根據(jù)圖）形成有效的重組質(zhì)粒，選擇適當(dāng)?shù)南拗菩詢?nèi)切酶很重要。某學(xué)習(xí)小組根據(jù)圖2和圖和圖3提出了三種方案：單獨(dú)使用提出了三種方案：單獨(dú)使用BamH 、分別使用、分別使用BamH 和和EcoR 以及分別以及分別使用使用Hind和和EcoR ，且認(rèn)為選擇使用，且認(rèn)為選擇使用BamH和和EcoR最佳。該方案的優(yōu)點(diǎn)是最佳。該方案的優(yōu)點(diǎn)是_。如果選擇使用如果選擇使用Hind 和和EcoR ，則在構(gòu)建重組質(zhì)粒

15、后，還需要運(yùn)用，則在構(gòu)建重組質(zhì)粒后，還需要運(yùn)用技術(shù)技術(shù)以檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。以檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。答案答案（1）指導(dǎo)合成乙肝病毒外殼）指導(dǎo)合成乙肝病毒外殼（2）對受體細(xì)胞無害；對受體細(xì)胞無害；具標(biāo)記基因，能對重組具標(biāo)記基因，能對重組DNA是否進(jìn)入受體細(xì)胞進(jìn)行鑒是否進(jìn)入受體細(xì)胞進(jìn)行鑒定；定；在宿主細(xì)胞內(nèi)能自我復(fù)制；在宿主細(xì)胞內(nèi)能自我復(fù)制；具有多個酶切位點(diǎn)，供外源基因插入其中。具有多個酶切位點(diǎn)，供外源基因插入其中。（3）血源性疫苗需滅活破壞其核酸結(jié)構(gòu)，滅活不成功則會導(dǎo)致接種者患乙肝，而）血源性疫苗需滅活破壞其核酸結(jié)構(gòu)，滅活不成功則會導(dǎo)致接種者患乙肝，而基因工程疫苗僅有乙肝病毒外

16、殼，不需要滅活基因工程疫苗僅有乙肝病毒外殼，不需要滅活（4）既防止了質(zhì)粒發(fā)生自身環(huán)化和目的基因與質(zhì)粒之間的反向連接，又便于篩選）既防止了質(zhì)粒發(fā)生自身環(huán)化和目的基因與質(zhì)粒之間的反向連接，又便于篩選出含有目的基因（重組質(zhì)粒）的受體細(xì)胞出含有目的基因（重組質(zhì)粒）的受體細(xì)胞DNA分子雜交（或核酸分子雜交、分分子雜交（或核酸分子雜交、分子雜交）子雜交）2.（2019山東湖北部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考）山東湖北部分重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考）如圖所示為培育二倍體轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米的兩如圖所示為培育二倍體轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米的兩種思路。種思路。EcoR 、Sma 、BamH 為限制酶（箭頭所指為酶切位點(diǎn)）。回答下為限制酶（箭頭所指為酶切位點(diǎn)

17、）?；卮鹣铝袉栴}：列問題：（1）據(jù)圖，獲取目的基因時不能選擇）據(jù)圖，獲取目的基因時不能選擇Sma酶的原因是它酶的原因是它_。選擇選擇EcoR 和和BamH酶的優(yōu)點(diǎn)是可避免目的基因與質(zhì)粒酶的優(yōu)點(diǎn)是可避免目的基因與質(zhì)粒連接。連接。（2）與思路）與思路1相比，思路相比，思路2的最大優(yōu)點(diǎn)是獲得的轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米的最大優(yōu)點(diǎn)是獲得的轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米。（3）培育轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米的核心步驟是）培育轉(zhuǎn)基因抗蟲玉米的核心步驟是_。其目的是使目的基因在受體細(xì)胞中其目的是使目的基因在受體細(xì)胞中_。（4）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受精卵，采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，這跟農(nóng)桿菌的）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受精卵，采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，這跟

18、農(nóng)桿菌的有有關(guān)。關(guān)。（5）操作）操作常用的方法是常用的方法是_。解析解析（1）題圖顯示：目的基因中存在）題圖顯示：目的基因中存在Sma 的識別位點(diǎn)。若使用的識別位點(diǎn)。若使用Sma 切割外源切割外源DNA，則會破壞外源，則會破壞外源DNA中的目的基因的結(jié)構(gòu)中的目的基因的結(jié)構(gòu),因此獲取目的基因時不能選擇因此獲取目的基因時不能選擇Sma 切割。切割。EcoR 和和BamH 的識別位點(diǎn)不同的識別位點(diǎn)不同,形成的黏性末端不同，因此選擇形成的黏性末端不同，因此選擇EcoR 和和BamH 切割質(zhì)粒和外源切割質(zhì)粒和外源DNA，其優(yōu)點(diǎn)是可避免目的基因與質(zhì)粒反向連接。，其優(yōu)點(diǎn)是可避免目的基因與質(zhì)粒反向連接。（2）思路）思路1是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入玉米的受精卵中，由該受精卵