专题12 如何选择限制酶专题-【高效备考】2022年高考生物二轮复习优质课件与精练

专题12 如何选择限制酶 1.限制酶的发现 1970年，阿尔伯（W. Arber)、内森斯（D. Nathans)，史密斯（H . C. Smith)在细菌中发现了第一个限制性内切酶（简称限制酶）后，20世纪70年代初相继发现了多种限制酶和连接酶，以及逆转录酶，这些发现为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。 主要是从原核 生物中分离纯化出来的 磷酸二酯键 * 2.限制酶作用的化学键在哪里？ 3’ 5ˊ 3ˊ ˊ 5ˊ 3.限制酶的识别序列有什么特点？下图体现了限制酶的什么特点？ 具有特异性（专一性）。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。 大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，少数的识别序列由4、5或8个核苷酸组成；限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线(如图)，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向、对称、重复、互补排列的。 4.限制酶的作用结果是？ * 产生平末端 产生黏性末端 EcoRI限制酶的切割： 中轴线 在G与A之间切割 大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)只能识别GAATTC 序列，并在G和A之间切开。 * 黏性末端怎么产生的？ 　 * EcoRⅠ 黏性末端　　　　 黏性末端 EcoRI限制酶的切割： 中轴线 黏性末端 黏性末端 在G与A之间切割 大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)只能识别GAATTC 序列，并在G和A之间切开。 * SmaI限制酶的切割： 只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。 中轴线 * 平末端怎么产生的？ C C C G G G G G G C C C SmaⅠ 平末端　　　平末端 * SmaI限制酶的切割： 只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。 中轴线 * C C C G G G G G G C C C C C C G G G G G G C C C SmaI限制酶的切割： 只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。 中轴线 平末端 平末端 * C C C G G G G G G C C C C C C G G G G G G C C C 5.将一个基因从DNA分子上切割下来需要切几处？ 同时产生几个黏性末端或平末端？ 切两处，产生四个末端 例1（2016全国Ⅲ·40(1)）图a依次表示EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三种限制性核酸内切酶的识别序列与切割位点，经BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以与图b表达载体被_________________酶切后的产物连接，理由是___________________________________________________。 Sau3AⅠ 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端 6.如何确定限制酶？ 例2图C中，含目的基因的DNA和质粒上的实线箭头表示相关限制酶的酶切位点，虚线箭头表示转录的方向。图中①②过程为防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，应选用_____________________________酶对外源DNA、质粒进行切割。 BamHⅠ和HindⅢ EcoR Ⅰ BamH Ⅰ Sau3A Ⅰ 思考：为什么不可以选EcoR Ⅰ和HindⅢ酶？ 解题小结 (1)首先要确保目的基因和质粒上有所选酶的切点；其次应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图C可选择EcoRⅠ或BamHⅠ和HindⅢ，应选择切点位于启动子、终止子之间的酶。如图b 中EcoRⅠ和Sau3AⅠ。 (2)不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，也不可以选择切点位于质粒中启动子、终止子、标记基因、复制原点内部的限制酶，如图C不能选择SmaⅠ。 (3)为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图C也可选择用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。 （4）还要注意转录方向。如图C不能选择EcoR Ⅰ和HindⅢ。 【巩固练习1】如图是利用基因工程技术培育转基因植物生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。下列说法错误的是(　　) A．图示过程是基因工程的核心步骤 B．表达载体构建时需要用到限制酶SmaⅠ C．抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来 D．除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构 B 应选PstⅠ、EcoRⅠ 破坏目的基因 标记基因 【巩固练习2】（2021海淀区）从图1酶切结果分析，图2 中目的基因（长度为2.0kp）插入方向正确的重组质粒序号和作出该判断所用的限制