第十单元 第47课时 基因工程的基本工具与操作程序（Word教参）-【优化指导】2024高考生物一轮复习高中总复习·第1轮（人教不定项版 新教材 新高考）

第47课时　基因工程的基本工具与操作程序 素养目标 1.基因结构决定其功能，掌握基因工程操作所需的基本工具及其特点。(生命观念) 2．阐明基因工程的基本操作程序，建立基因工程的操作流程模型。(科学思维) 3．进行DNA的粗提取与鉴定实验，掌握DNA片段的扩增及电泳鉴定的方法。(科学探究) 考点一 　重组DNA技术的基本工具 1．基因工程的概念 2．基因工程的基本工具 (1)限制性内切核酸酶——“分子手术刀” (2)DNA连接酶——“分子缝合针” (3)基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” 1．辨析正误 (1)限制酶也可以识别和切割RNA。(　　×　　) 提示：酶具有专一性，限制酶只能切割DNA。 (2)DNA连接酶可以连接磷酸二酯键，也可以连接氢键。(　　×　　) 提示：DNA连接酶只能连接磷酸二酯键。 (3)质粒是环状双链DNA分子，是基因工程常用的载体。(　　√　　) (4)用作载体的质粒DNA分子上至少含一个限制酶切割位点。(　　√　　) (5)E. coli DNA连接酶既可连接具有平末端的DNA片段，又可连接具有黏性末端的NDA片段。(　　×　　) 提示：E.coli DNA连接酶只能连接具有黏性末端的DNA片段；T4 DNA连接酶既可连接具有平末端的DNA片段，又可连接具有黏性末端的DNA片段。 2．教材深挖 (选择性必修3 P72～73拓展)天然的DNA分子是否可以直接用作基因工程载体？为什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案：不可以。具有能自我复制、有一个至多个限制酶切割位点、有标记基因及对受体细胞无害等特点的DNA分子才可以用作基因工程的载体。天然的DNA分子一般不完全具备上述条件，往往需要进行人工改造后才能用于基因工程。 1．基因工程的理论基础 2．与DNA有关的几种酶的比较 角度 基于基因工程所需工具酶，考查生命观念及科学思维 1．(2023·北京海淀模拟)如图是3种限制酶对DNA分子的识别序列和切割位点示意图(箭头表示切点，切出的断面为黏性末端)。下列叙述错误的是(　　) A．不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，体现了酶的专一性 B．限制酶2和3识别的序列都包含6个核苷酸 C．限制酶1和3切出的黏性末端相同 D．能够识别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制酶2 [多维解题] D　解析：不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，体现了酶具有专一性，A正确；据图可知，限制酶2和3识别的序列分别是CCGCGG和GGATCC，均为6个核苷酸，B正确；限制酶1和3切出的黏性末端相同，均为GATC，C正确；限制酶只能识别特定的DNA序列，因此3种限制酶均不能识别和切割RNA中核糖核苷酸序列，D错误。 2．(不定项)第三代疫苗——DNA疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因(如图甲)插入到适宜的质粒(如图乙)中得到的重组DNA分子，将其导入人体内，在人体细胞内表达的产物可直接诱导机体免疫应答，且可持续一段时间。限制性内切核酸酶的切点分别是BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。下列分析错误的是(　　) A．构建DNA疫苗时，可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒 B．图乙中只用EcoRⅠ切割后的质粒，含有1个游离的磷酸基团 C．用EcoRⅠ切割目的基因和质粒，再用DNA连接酶连接，只产生1种连接产物 D．抗原基因在体内表达时不需要解旋酶 BC　解析：图乙中，只用EcoR Ⅰ 切割质粒，将产生2个游离的磷酸基团，B错误；用EcoR Ⅰ 切割目的基因和质粒，再用DNA连接酶连接，能产生多种连接产物，如目的基因自身环化、质粒自身环化、目的基因与质粒正向连接，目的基因与质粒反向连接等，C错误。 限制酶的选择原则 (1)不破坏目的基因原则：如图甲中可选择PstⅠ，而不选择SmaⅠ。 (2)保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则：质粒作为载体必须具备标记基因，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择SmaⅠ。 (3)确保出现相同黏性末端原则：通常选择相同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲中PstⅠ；为避免目的基因和质粒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PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶。 角度 基于载体的作用及特点，考查科学思维 3.