专题九 层级Ⅱ 重难点(二) 基因工程的关键——限制酶的选取与基因表达载体的构建（课件PPT）-【新高考方案】2024年高考生物二轮复习专题增分方略（新教材Ⅱ 河北专用）

基因工程的关键——限制酶的选取 与基因表达载体的构建 精研重难点(二) 从“高度”上研究高考 [典例]　(2022·山东高考)某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P；FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。 (1)为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是_____________________ _____________。为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的________(填“3′端”或“5′端”)。 (2)PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示，其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析，出现该问题的原因是______________________________________________ __________________________________________________________ _____________________________________。可在修改扩增P基因时使用带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是_____________________________________。 (3)融合蛋白表达成功后，将FLAG-P、FLAG-P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果如图丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC，由①②③组结果的差异推测，药物A的作用是_________________ __________________________________________________________________________；由②④组或③⑤组的差异推测，P△中缺失的特定序列的作用是_______________________________________ _________________________________________________________。 (4)根据以上结果推测，药物A治疗该病的机理是___________ ________________________________________________________________________________________________________________。 解题关键—破译新情境 情境信息 化新为熟 题干信息 某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用 情境信息 化新为熟 题干信息 FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合 融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△可与FLAG抗体特异性结合，被筛选或识别出来 题肢信息 设问(1)：为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因 引物是一小段能与DNA模板链互补的短单链核酸；DNA延伸方向是模板链的3′端→5′端 情境信息 化新为熟 题肢信息 图甲：DNA编码链为转录时所用模板链的互补链 DNA编码链中核苷酸序列与该基因转录的mRNA序列一致(RNA中U取代DNA中的T) 设问(3)：各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用 UBC抗体检测 只有同时含有FLAG-P和UBC的复合物才能与 FLAG 抗体和 UBC 抗体特异性结合，即检测结果中有显示 [解析]　(1)引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，因此设计扩增P基因的引物需要满足的条件是能与P基因母链的一段碱基序列互补配对，并且是短单链核酸。DNA聚合酶延伸时，是将脱氧核苷酸添加到引物的3′端，为了不破坏目的基因，该限制酶识别序列应添加在引物的5′端。(2)融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同，说明P基因翻译时出错。由图甲可以看出，P基因编码链的第一个碱基与EcoRⅠ识别序列的 最后两个碱基编码