第3章 基因工程（4大题型）-【单元提升】2023-2024学年高二生物下学期同步举一反三系列（人教版2019选择性必修3）

第3章 基因工程 【题型1 选择限制酶的方法】 【题型2 基因工程的基本操作程序】 【题型3 基因工程与蛋白质工程】 【题型4 PCR过程】 【题型1 选择限制酶的方法】 【紧扣教材】选择限制酶的方法 1.应选择酶切位点位于目的基因两端的限制酶 2.切割质粒的限制酶不能同时切开质粒上的所有标记基因,即至少要保留一个标记基因,以用于重组DNA的鉴定和选择 3.为避免目的基因及质粒的自身环化、正向连接、反向连接,也可使用不同的限制酶(非同尾酶)切割目的基因所在片段和质粒(双酶切) 特别提醒 1.限制酶存在于原核生物中的主要作用:限制酶是原核生物的一种防御工具,用来切割侵入细胞的外源DNA,以保证自身安全。 2.限制酶不切割原核细胞本身的DNA分子的原因:原核细胞的DNA分子中不具有限制酶的识别序列,或对识别序列进行了修饰,从而使限制酶不能将其切开。 【例1】下表为常用的限制酶及其识别序列和切割位点，由此推断的以下说法中，正确的是（    ） 限制酶名称 识别序列和切割位点 限制酶名称 识别序列和切割位点 BamH I G↓GATCC KpnI GGTAC↓C EcoRI G↓AATTC Sau3A I ↓GATC Hind II GTY↓RAC Sma I CCC↓GGG （注：Y＝C或T，R＝A或G） A．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B．若两种限制酶的识别序列相同，则形成的末端一定能通过DNA连接酶相互连接 C．不同的限制酶切割DNA分子后可以形成相同的黏性末端 D．限制酶EcoRI进行一次切割，会切断2个磷酸二酯键，形成1个游离的5’末端 【变式1-1】如图表示构建重组质粒的过程，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表四种限制性核酸内切酶，这四种限制性核酸内切酶切割后形成的末端均不相同，箭头指向的位置为限制性核酸内切酶的切割位点；Ampr是氨苄青霉素抗性基因，Neor是G418抗性基因。为了保证构建的重组质粒能够利用标记基因筛选出来，图示过程可选用的限制性核酸内切酶是（    ） A．Ⅰ和Ⅱ B．Ⅰ和Ⅳ C．Ⅱ和Ⅲ D．Ⅱ和Ⅳ 【变式1-2】限制酶可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。如图为四种限制酶BamHI，EcoRI，HindIII以及BglII的辨识序列及每一种限制酶的切割部位。其中切割出来的DNA片段末端可以互补结合的两种限制酶是（    ） A．BamHI和 EcoRI B．BamHI和 HindⅢ C．BamHI和 BglII D．EcoRI和 HindⅢ 【变式1-3】由于某目的基因酶切后的末端为平末端， 载体E只有产生黏性末端的酶切位点，需借助中间载体P 将目的基因接入载体E。据图分析， 下列叙述正确的是（    ） A．通过 PCR 扩增获取目的基因是基因工程的核心工作 B．为了便于该目的基因接入载体E，可用限制酶 EcoRV 或SmaI切割载体P C．载体P不能作为基因表达载体，是因为其没有表达该目的基因的启动子与终止子 D．若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体成功导入受体细胞 【题型2 基因工程的基本操作程序】 【紧扣教材】 1.目的基因的筛选与获取 (1)人工合成目的基因。 (2)利用PCR获取和扩增目的基因。 (3)通过构建基因文库来获取目的基因。 2.基因表达载体的构建—— 基因工程的核心 （1）目的 ①使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代。 ②使目的基因能够表达和发挥作用。 （2） 组成 3.将目的基因导入受体细胞 种类项目 　　 植物细胞 动物细胞 微生物细胞 常用方法 农杆菌转化法；花粉管通道法 显微注射法 Ca2＋处理法 受体细胞 体细胞 受精卵 原核细胞 转化过程 目的基因插入Ti质粒的T-DNA上→导入植物细胞→整合到受体细胞DNA中→表达 目的基因表达载体提纯→取受精卵→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物 Ca2＋处理细胞→感受态细胞→表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸DNA分子 4.将目的基因的检测与鉴定 ①检测受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因。 ②检测目的基因是否转录出了mRNA。 ③抗原—抗体杂交技术:检测目的基因是否翻译成蛋白质。 ④个体生物学水平的鉴定:抗虫、抗病接种实验等。 【例2】为增加玉米的抗旱性，科研人员构建含有某微生物抗旱基因E的重组质粒，并采用农杆菌转化法将其转人玉米幼胚组织细胞中，用E蛋白的抗体进行抗原—抗体杂交检测后，经进一步鉴定，筛选出抗旱的转基因玉米。下列有关叙述错误的是（　　） A．通过逆转录得到的抗旱基因E中不含启动子、内含子和终止子 B．抗原—抗体杂交检测呈阳性的植株还要通过抗旱实验进行筛选 C．要得到转基因植株还要用