第10单元 第49讲 基因工程的基本工具及操作程序-【创新思维】2024高考生物一轮复习高考总复习配套教参（人教单选版 新教材 新高考）

第49讲　基因工程的基本工具及操作程序 1．概述基因工程是在遗传学、 微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的。 2．阐明重组DNA技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。 3．阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定等步骤。　 考点一　重组DNA技术的基本工具 授课提示：对应学生用书第335页 1．基因工程的概念 2．重组DNA技术的基本工具 (1)限制性内切核酸酶(简称“限制酶”) 1．(教材选择性必修3 P71“侧栏思考”)你能根据所掌握的知识，推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么吗？ 提示：原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，所以它在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制。限制酶就是它的一种防御性工具。当外源DNA入侵时，它会利用限制酶来切割外源DNA，使之失效，以保证自身的安全。 2．(教材选择性必修3 P74“拓展应用1”)为什么限制酶不切割细菌本身的DNA分子？ 提示：因为含有某种限制酶的细胞的DNA分子不具备这种限制酶的识别序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到了限制酶所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切割。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (2)DNA连接酶 (教材选择性必修3 P72“侧栏思考”)DNA连接酶和DNA聚合酶的作用相同吗？试简要说明。 提示：不相同。DNA连接酶连接的是两个DNA片段，而DNA聚合酶是将单个的脱氧核苷酸连接到DNA片段上。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (3)载体 (教材选择性必修3 P72“图3­4”)想一想，具备什么条件才能充当“分子运输车”？ 提示：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。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 3．DNA的粗提取与鉴定 (1)实验原理 (2)方法步骤(以洋葱为例) (3)DNA的粗提取与鉴定的注意事项 ①如果以菜花为实验材料，由于它的硬度较高，容易出现研磨不充分的情况，需要延长研磨的时间。如果以洋葱为实验材料，它的气味相对刺激，可以准备护目镜，并注意通风。不同的实验材料，其DNA的含量有所差别，香蕉、草莓、鱼白等材料中的DNA含量较高。 ②DNA与二苯胺试剂作用呈现蓝色。鉴定时溶液蓝色的深浅，与溶液中DNA含量的多少有关。 1．基因工程的原理是基因重组，不过这种变异是定向的。(√) 2．重组DNA技术所需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体。(×) 3．DNA连接酶可以连接目的基因与载体的氢键，形成重组DNA。(×) 4．E.coli DNA连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端。(×) 5．载体的种类有质粒、噬菌体、动植物病毒等，其中动植物病毒必须是DNA病毒。(√) 6．洋葱研磨液经纱布过滤后，应在－4 ℃冰箱中放置几分钟。(×) 1．(2023·湖北武汉模拟)以下是几种不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列的叙述中， 正确的是(　　) 　　　 A．以上DNA片段是由4种限制酶切割后产生的 B．②片段是在识别序列为CAATT的限制酶作用下形成的 C．①和④两个片段在DNA聚合酶的作用下可形成重组DNA分子 D．限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键 解析：图中①④是同一种限制酶切割形成的，因此①～④DNA片段是由3种限制酶切割后产生的，A错误；切割②片段的限制酶的识别序列为GAATTC，B错误；由于①④具有相同的黏性末端，所以能用DNA连接酶连接起来，形成重组DNA分子，C错误；限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键，其中限制酶能将磷酸二酯键切断，而DNA连接酶能将磷酸二酯键连接起来，D正确。故选D。 答案：D 2．(2023·山东东营模拟)转座子又称跳跃基因，是一段可以从原位上单独复制或断裂下来，环化后插入另一位点，并对其后的基因起调控作用的DNA序列。转座子可在真核细胞染色体内部和染色体间转移，也可以在细菌的拟核DNA、质粒或噬菌体之间自行移动。以下说法正确的是(　　) A．转座子可导致基因突变、基因重组及染色体数目变异 B．转座子的存在有利于生物进化，其本身的遗传也遵循孟德尔遗传定律 C．转座子能进行独立的复制 D．利用转座子可用于基因工程研究，而且效果可能比利用质粒效果更好 解析：转座子不能导致染色体数目变异，可导致染色体结构变异，A错误；转座子的存在有利于生物进化，转座子是在细菌的拟核DNA、质粒或噬菌体之间可自行移动的遗传成分，其本身的遗传不遵循孟德尔遗传定律，B错误；转座子可以从原位上单独复制，并不能进