第3章 重难加强课(四) 基因工程操作程序中的考点透析（Word教参）-【优化指导】2021-2022学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程(人教版2019)

重难加强课(四)　基因工程操作程序中的考点透析 [对应学生用书P70] [典例体验1]　图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ和Sau3AⅠ三种限制性内切核酸酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。 图(a) 根据基因工程的有关知识，回答下列问题： (1)经BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被________酶切后的产物连接，理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有________，不能表达的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有________________和____________，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是________________。 解析　(1)由题图可知，BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制性内切酶的共同识别序列是，两者切割可以形成相同的黏性末端，因此经BamHⅠ酶切得到的目的基因可以与图(b)所示表达载体被Sau3AⅠ酶切后的产物连接。(2)在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样目的基因才能顺利地转录，再完成翻译过程，即顺利表达。图中甲所示的目的基因插入在启动子的上游，丙所示目的基因插入在终止子的下游，两者的目的基因均不能被转录，因此目的基因不能表达。(3)常见的DNA连接酶有E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶，其中T4 DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。 答案　(1)Sau3AⅠ　两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端　(2)甲和丙　甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，两者的目的基因均不能被转录(其他合理答案也可)　(3)E.coli DNA连接酶　T4 DNA连接酶　T4 DNA连接酶(其他合理答案也可) [归纳总结]　选择限制酶的技巧 (1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类 ①应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。 ②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ。 ③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。 (2)根据质粒的特点确定限制酶的种类 ①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶一致，以确保具有相同的黏性末端。 ②质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因。 [对点集训1]　干扰素是动物和人体细胞受到病毒感染后产生的一种糖蛋白，具有抗病毒、抑制细胞增殖及抗肿瘤作用。利用基因工程技术培育能生产干扰素的植物流程如图所示。请回答下列问题： 限制酶 识别序列和切割位点 EcoRⅠ BamHⅠ SmaⅠ ApaⅠ (1)首先获取的动物干扰素基因称为________。利用PCR技术扩增干扰素基因时，设计引物序列的主要依据是________________________________。 (2)过程①中剪切质粒和目的基因时所需要的工具酶是________和________。酶切后，目的基因形成的两个黏性末端序列________。 (3)过程②中将重组质粒导入根瘤农杆菌时，常用________处理根瘤农杆菌，其目的是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)在培育愈伤组织的固体培养基中，除了无机盐、有机营养物质、琼脂、植物激素外，还需添加卡那霉素。卡那霉素的作用是____