第3章 微专题一 限制酶的选择原则-【优学精讲】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程教用课件（人教版 多选版）

该高中生物学课件以限制酶发现为切入点，系统讲解构建基因表达载体中限制酶的选择原则，包括根据目的基因两端位点选择、避免自身环化及保留质粒关键结构等技巧，搭建从基础原理到实际操作的学习支架。 其亮点在于结合科学思维与探究实践，通过实例分析（如不同限制酶切割位点选择、PCR引物设计等）培养学生逻辑分析能力，训练题设置真实情境问题。学生能提升解决实际问题的能力，教师可借助系统内容提高教学效率。

微专题一　限制酶的选择原则 　　限制酶的发现为DNA的切割和功能基因的获得创造了条件。构建基因 表达载体中限制酶的选择技巧如下： 1. 根据目的基因两端的限制酶切割位点确定限制酶的种类 （1）选择限制酶应遵循不破坏目的基因的原则 ①应选择切割位点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。 ②不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ。 生物学·选择性必修3 （2）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PstⅠ和EcoR Ⅰ两种限制酶（但要 确保质粒上也有这两种酶的切位点，如图乙）。 生物学·选择性必修3 2. 根据质粒的特点确定限制酶的种类 选择限制酶应遵循保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则：所选 择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择Sma Ⅰ，通常选择与切 割目的基因相同的限制酶切割质粒，如图中PstⅠ。质粒中限制酶的选择具 体情况如图： 生物学·选择性必修3 1. 图甲、乙中标注了相关限制酶的酶切位点。下列关于培育转基因大肠杆 菌的叙述错误的是（　　） A. 若通过PCR获取该目的基因，应该选用引物甲和引物丙 B. 图中质粒和目的基因构建表达载体，应选用Bcl Ⅰ和Hind Ⅲ剪切 C. 若将基因表达载体导入受体细胞中，需选用Ca2＋转化法 D. 在受体细胞中，氨苄青霉素抗性基因和目的基因可同时表达 √ 生物学·选择性必修3 解析： 　通过PCR获取目的基因时，两种引物分别和目的基因的两条单 链结合，并沿相反的方向合成子链，故选用引物甲和引物丙，A正确；由 甲图可知，选用BamHⅠ会破坏两种抗性基因，结合乙图可确定应选择BclⅠ 和HindⅢ剪切，B正确；将目的基因导入大肠杆菌常采用Ca2＋转化法，C 正确；构建重组质粒时目的基因插入氨苄青霉素抗性基因中，故氨苄青霉 素抗性基因被破坏不能表达，D错误。 生物学·选择性必修3 2. 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的酶切割 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DNA和质粒A 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 √ 生物学·选择性必修3 解析： 　用限制酶Sau3AⅠ切割会破坏目的基因，质粒含有限制酶 EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切割位点，获取目的基因也可以用限制酶EcoRⅠ、 BamHⅠ进行切割，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去切割质粒和 目的基因。 生物学·选择性必修3 3. （2024·天津滨海新区高二期末）基因工程中，需使用特定的限制性内 切核酸酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制性内切核酸酶Ⅰ 的识别序列和切割位点是　 ，限制性内切核酸酶Ⅱ的识别序列 和切割位点是 ，根据图示分析下列叙述正确的是（　　） 生物学·选择性必修3 A. 质粒用限制性内切核酸酶Ⅱ切割，目的基因用限制性内切核酸酶Ⅰ切割 B. 用限制性内切核酸酶切割获得目的基因时，有四个磷酸二酯键被水解 C. 限制性内切核酸酶Ⅰ和限制性内切核酸酶Ⅱ切割后获得的黏性末端不同 D. 质粒中标记基因的作用是便于筛选出目的基因已经表达的细胞 √ 生物学·选择性必修3 解析： 　限制性内切核酸酶Ⅱ能识别限制性内切核酸酶Ⅰ的识别序列，限 制性内切核酸酶Ⅰ不能识别限制性内切核酸酶Ⅱ的识别序列；要将目的基因 从该DNA链中提取出来，需要在目的基因左右切开，所以要用限制性内切 核酸酶Ⅱ；质粒不能用限制性内切核酸酶Ⅱ切割，若用该酶切割，质粒的两 个标记基因均被破坏，A错误；由于DNA是双链，用限制性内切核酸酶Ⅱ将 目的基因左右切开时，有四个磷酸二酯键被水解，B正确；限制性内切核 酸酶Ⅰ和限制性内切核酸酶Ⅱ切割后产生的黏性末端相同，C错误；质粒中 标记基因的作用是用来筛选含有目的基因的受体细胞，D错误。 生物学·选择性必修3 $