第3章 微专题(二) 基因工程有关的问题-2022-2023学年新教材高中生物选择性必修3【精讲精练】人教版（教师用书word）

一、与DNA有关的几种酶的比较 1．如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是(　　) A．DNA连接酶、限制酶、解旋酶 B．限制酶、解旋酶、DNA连接酶 C．解旋酶、限制酶、DNA连接酶 D．限制酶、DNA连接酶、解旋酶 解析　C　由图示分析可知，①处为氢键，是解旋酶的作用部位；②处为磷酸二酯键，是限制酶的作用部位；③处为两个DNA片段的缺口，是DNA连接酶的作用部位。 2．MseⅠ、PstⅠ、EcoRⅠ三种限制酶的识别序列及切割位点分别是。图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。 若要用上图质粒和外源DNA构建重组质粒，需要对质粒进行改造，构建新的限制酶酶切位点。在构建新的限制酶酶切位点的过程中需要使用的酶是(　　) A．限制酶PstⅠ、DNA连接酶、DNA聚合酶 B．限制酶EcoRⅠ、DNA连接酶、DNA聚合酶 C．限制酶EcoRⅠ、限制酶PstⅠ、DNA聚合酶 D．限制酶PstⅠ、限制酶EcoRⅠ、DNA连接酶 解析　B　图1质粒中含有限制酶PstⅠ和EcoRⅠ的切割位点；图2含目的基因的外源DNA中含有限制酶PstⅠ、MseⅠ、EcoRⅠ的切割位点，其中EcoRⅠ酶的切割位点位于目的基因中。对质粒进行改造是让它增加一种限制酶的酶切位点，其他酶切位点又不能被破坏，故只能用EcoRⅠ切割质粒后增加一部分含有MseⅠ酶切位点的片段，这样保证了在基因工程中目的基因和抗性基因结构的完整性。因此，应先用限制酶EcoRⅠ切割，然后用DNA聚合酶合成MseI酶的识别序列，最后利用DNA连接酶形成环状质粒。B正确。 二、限制酶的选择技巧 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 3．(2022·泰安模拟)限制酶的发现为DNA的切割和功能基因的获得创造了条件。限制酶Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ的识别序列及切割位点分别为。含某目的基因的DNA片段如图所示，若利用质粒A(含限制酶Sau3AⅠ、EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点各1个)构建基因表达载体，为克服目的基因和质粒A的自身环化以及目的基因与质粒的任意连接等，应该如何选择限制酶(　　) A．用限制酶EcoRⅠ或BamHⅠ处理含某目的基因的质粒A和DNA B．用限制酶Sau3AⅠ和BamHⅠ处理含某目的基因的DNA和质粒A C．用限制酶Sau3AⅠ和EcoRⅠ处理含某目的基因的DNA和质粒A D．用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ处理含某目的基因的DNA和质粒A 解析　D　限制酶Sau3AⅠ切割目的基因会破坏目的基因，质粒含有限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点，获取目的基因也可以用限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ切割，但为了防止目的基因或质粒自身环化，需要使用不同种限制酶进行切割，则可以使用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ去切割质粒，也用限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ去切割目的基因，则获得重组质粒会进行正常连接。 4．植株在干旱、低温等逆境中，脱水素(具有一定抗干旱胁迫和耐冷冻能力的蛋白质)被诱导表达，脱水素基因编码区共含678个碱基对。科学家利用如图所示PBI 121质粒，以及XbaⅠ和SacⅠ两种限制酶，运用农杆菌转化法，将脱水素基因导入草莓试管苗叶片细胞，再经植物组织培养获得脱水素基因过量表达的转基因草莓植株。 下列相关叙述，错误的是(　　) A．重组质粒利用SacⅠ和HindⅢ切割后能得到1 500 bp片段，则表明目的基因正确插入质粒 B．组织培养过程中，培养基需添加卡那霉素和新霉素以便筛选转基因植株 C．可以利用PCR技术鉴定目的基因是否整合到草莓染色体的DNA上 D．转基因草莓植株批量生产前需进行抗干旱、耐冷冻实验 解析　B　分析题图可知，该质粒上含有三个限制酶切点，科学家利用题图所示PBI 121质粒，以及XbaⅠ和SacⅠ两种限制酶，运用农杆菌转化法，将脱水素基因导入草莓试管苗叶片细胞，说明目的基因插入的位置为1 900 bp所在位置，由于重组质粒上移除1 900 bp而补充了脱水素基因的678个碱基对，加上未移除的822 bp，所以用SacⅠ和HindⅢ切割重组质粒后，可得到822＋678＝1 500 bp的新片段，据此可确定目的基因正确插入了质粒，A正确；题中提供的限制酶切割位点对卡那霉素抗性基因没有影响，所以无论是否插入了目的基因，卡那霉素抗性基因都可以表达，起不到筛选转基因植