【2026版高考总复习红与勾讲与练生物电子版模块五第十单元第55课时基因工程的基本工具和基本操作程序

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DNA重组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。4.活动:DNA的粗提取与鉴定。5.活动:利用聚合酶链式反应(PCR)扩增DNA片段并完成电泳鉴定或运用软件进行虚拟PCR实验。
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(限制酶)


①限制酶的识别序列一般由6个核苷酸组成,少数由4个、8个或其他数量的核苷酸组成。
②限制酶作用的化学键只能是磷酸二酯键。
③在切割含目的基因的DNA分子时,需用限制酶切割两次此DNA分子,产生4个末端。只有这样才能使目的基因的两端都有可连接的黏性末端或平末端。
(2)DNA连接酶


①DNA连接酶连接的是两个DNA片段,而DNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸连接到已有的DNA片段上。
②DNA聚合酶起作用时需要以一条DNA链为模板,而DNA连接酶不需要模板。
(3)载体


(1)通过基因工程技术能够定向改造生物的遗传性状。(√)
(2)E.coli DNA连接酶只能连接黏性末端。(×)
(3)DNA连接酶具有特异性,只能连接同一种限制性内切核酸酶切割形成的黏性末端。(×)
(4)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。(×)
(5)限制性内切核酸酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的概率就越大。(√)
(6)载体质粒上常有特殊的标记基因,以便于重组DNA分子的筛选。(√)
(7)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选的标记基因。(×)
(8)(选择性必修3 P72正文)天然的DNA分子不能直接用作基因工程载体的原因有哪些?
提示:天然的DNA分子一般不完全具备作为载体的全部条件,需要进行人工改造后才能用于基因工程操作。

考向 围绕重组DNA技术的基本工具考查科学,思维))
1.(2025·福建厦门模拟)BamH Ⅰ、MboⅠ、SmaⅠ三种限制酶的识别序列和切割位点依次为5′-G↓GATCC-3′、5′-↓GATC-3′、5′-CCC↓GGG-3′。如图表示某DNA片段的部分碱基序列,已知其余序列不含这三种限制酶的识别序列。下列叙述正确的是( C )

A.若用SmaⅠ完全切割该DNA,则其产物的长度为634 bp、896 bp、758 bp
B.若虚线方框内的碱基对被T—A替换,则用SmaⅠ完全切割该DNA可产生3种片段
C.若用MboⅠ和BamH Ⅰ切割该DNA,可形成相同的黏性末端
D.用SmaⅠ切割该DNA产生的片段,用E.coli DNA连接酶重新将其连接效率较高
解析:SmaⅠ的识别序列为5′CCC↓GGG3′,则用SmaⅠ完全切割该DNA会产生三个片段,即637 bp、890 bp、761 bp,A错误;若虚线方框内的碱基对被T—A替换,则用
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