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1、基因工程的基本工具本节纲要01知识回顾02要点训练03真题拔高环节一：知识回顾阅读教材，完成清单填空（10min)环节一：知识回顾问题1：基因工程有创造新物种吗？问题2：为什么不同生物的DNA分子可以拼接？问题3：为什么一种生物的基因可以在另一种生物体内表达？问题4：限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？问题5：限制酶会不会剪切细菌自身的DNA，为什么？问题7：哪些基因可以作为质粒的标记基因？问题8：DNA连接酶和DNA聚合酶有什么异同？问题6：作为载体的质粒应该具备什么条件？1.基因工程的概念问题1：基因工程有创造新物种吗？基因工程通过把优良基因导入受体生物使受体生物获得新性状，不形成新物
2、种问题2：为什么不同生物的DNA分子可以拼接？DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸DNA分子都遵循碱基互补配对原则双链DNA分子都为规则的双螺旋结构问题3：为什么一种生物的基因可以在另一种生物体内表达？基因是控制性状的遗传物质的结构和功能的单位遗传信息的传递都遵循中心法则生物界共用一套遗传密码1.基因工程的工具问题4：限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？当外源DNA入侵时，利用限制酶来切割外源DNA，使之失效，以保证自身安全。问题5：限制酶会不会剪切细菌自身的DNA，为什么？不会。细菌自身的DNA不具有限制酶识别的特定序列；或特定序列经过修饰（如甲基化），无法被识别剪切。问题6：作为载体
3、的质粒应该具备什么条件？能在细胞中自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA 片段(基因)插入其中有特殊的标记基因对受体细胞无毒害作用1.基因工程的工具问题8：DNA连接酶和DNA聚合酶有什么异同？相同点：催化磷酸二酯键的形成不同点：DNA聚合酶只能催化单个核苷酸加到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯键；DNA连接酶催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。问题7：哪些基因可以作为质粒的标记基因？抗性基因、荧光蛋白基因、产物具有颜色反应的基因项目项目DNADNA连连接酶接酶限制酶限制酶DNADNA聚聚合酶合酶解旋酶解旋酶DNADNA酶酶作用作用部位部
4、位作用作用对象对象作用作用结果结果磷酸二酯键磷酸二酯键将将DNADNA片段片段水解为单水解为单个脱氧核个脱氧核苷酸苷酸磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键氢键氢键DNADNA片段片段DNADNA单个的脱氧单个的脱氧核苷酸核苷酸DNADNADNADNA将两个将两个DNADNA片片段段连接成完整连接成完整的的DNADNA分子分子切割双链切割双链DNADNA分子分子将将单个的脱单个的脱氧核苷酸氧核苷酸连连接到接到DNADNA单链单链末端末端双链双链DNADNA分分子局部子局部解旋解旋为单链为单链环节一：知识回顾知识衔接环节二：要点训练7、质粒是独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟
5、核DNA之外具有自我复制能力的环状双链DNA分子。()4、同一种限制酶切出的黏性末端一定相同，相同的黏性末端不一定来自同一种限制酶的切割，但同样能相互连接。()3、限制酶也可以识别和切割RNA()2、基因工程操作时用到的工具酶为限制酶、DNA连接酶和载体。()6、载体与载体蛋白的成分相同 ()1、通过基因工程改造成的生物为新物种 ()5、同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具备专一性()8、载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因()易错判断环节二：要点训练习题演练1下表为常用的限制性核酸内切酶(限制酶)及其识别序列和切割位点，由此推断以下说法中，错误的是()限制酶名称识别
6、序列和切割位点限制酶名称识别序列和切割位点BamH GGATCC Kpn GGTACCEcoR CAATTCSau3A GATCHind GTYRACSmaCCCGGGAHind、Sma 两种限制酶切割后形成平末端BSau3A 限制酶的切割位点在识别序列的外部CBamH 和Sau3A 两种限制酶切割后形成相同的黏性末端D一种限制酶一定只能识别一种核苷酸序列注：Y为C或T，R为A或G。D环节二：要点训练思维点拨1、思考同种限制酶切割产生的黏性末端是否相同？2、不同限制酶切割产生的黏性末端是否一定不同？不同的限制酶可能会形成相同的黏性末端。（同尾酶）相同产生相同的粘性末端，便于连接切割目的基因和切
7、割质粒时，通常用同种限制酶，目的是？但只用一种限制酶（单酶切），有缺点：目的基因自身环化/质粒自身环化/目的基因与质粒反向连接环节二：要点训练难点突破双酶法：分别使用两种限制酶（双酶切）切割目的基因和质粒原则1：不破坏目的基因原则2：保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则3：注意转录方向2.研究人员用下图1中质粒和图2中含目的基因的片段构建重组质粒(图中标注了相关限制酶切割位点)，将重组质粒导入大肠杆菌后进行筛选及PCR鉴定。以下叙述不正确的是A.构建重组质粒的过程应选用Bcl和Hind 两种限制酶B.使用DNA连接酶将酶切后的质粒和目的基因片段进行重组C.能在添加四环素的培养基上生存的一
8、定是含有重组质粒的大肠杆菌D.利用PCR鉴定含目的基因的大肠杆菌时应选用引物甲和引物丙环节二：要点训练难点突破环节二：要点训练难点突破3.若要利用某目的基因(见图甲)和P1噬菌体载体(见图乙)构建重组DNA(见图丙)，限制性内切核酸酶的酶切位点分别是Bgl(AGATCT)、EcoR(GAATTC)和Sau3A(GATC)。下列分析合理的是A用EcoR切割目的基因和P1噬菌体载体B用Bgl和EcoR切割目的基因和P1噬菌体载体C用Bgl和Sau3A切割目的基因和P1噬菌体载体D用EcoR和Sau3A切割目的基因和P1噬菌体载体环节三：真题拔高4.（节选）人血清白蛋白(HSA)是血浆蛋白的主要成分
9、，具有维持血浆渗透压和进行物质运输的功能。科学家利用转基因技术获得转HSA基因的大肠杆菌，通过发酵工程，实现HSA的大量生产，图1表示HSA基因，图2表示所用质粒的结构，回答下列问题：环节三：真题拔高(4)由图2可知，在构建基因表达载体时，最好选用的限制酶是_。为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的_(填“3端”或“5端”)。目 的 基 因 只 有 正 确 插 入 质 粒 的_之间才能正确表达。图2中氨苄青霉素抗性基因的作用是_。Pvit 和EcoR 5端启动子和终止子便于重组DNA分子的筛选环节三：真题拔高5.(2023湖北高考真题）（节选）某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体，以期快速检测该病毒，其主要技术路线如图所示。(4)构建重组质粒需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是_ 。
