高中生物高考专题13 基因工程(原卷版) .pdfVIP

2020届高考生物难点及易错题精讲精练

专题13基因工程

【难点精讲】

一、限制酶的选择

例题：（2016·全国卷Ⅲ，40）图（a）中的三个DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamH

Ⅰ和Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图（b）为某种表达载体的示意图

（载体上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的）。

根据基因工程的有关知识，回答下列问题：

（1）经BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被酶切后的产物连接，

理由是

_______________________________________________________________________________。

（2）若某人利用图（b）所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组DNA

分子，如图（c）所示，这三种重组DNA分子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的

有，不能表达的原因是

______________________________________________________________。

图（c）

（3）DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有和，其

中既能连接黏性末端又能连接平末端的是_________。

【难点突破】

（1）根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类

①应选择切点位于目的基因两端的限制酶，以便将目的基因“切出”，如图甲可选择PstⅠ。

②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，以防破坏目的基因，如图甲不能选择SmaⅠ。

③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，如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶（但要确保质粒上也有这两种酶的切点），

而且这种切点不致于破坏所有的“标记基因”以及启动子和终止子。

（2）根据质粒的特点确定限制酶的种类

①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致，以确保具有相同的黏性末端。

②质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，应至少

含有一个完好的标记基因，如图乙中限制酶pstⅠ因其会破坏标记基因而不宜选择。

③所选限制酶切点不应位于复制原点处以防破坏复制原点，如果所选酶的切点不止一个，则

切割重组后可能会丢失某些片段，若丢失的片段含复制原点区，则切割重组后的片段进入受

体细胞后不能自主复制。

④所选限制酶，其切点应位于启动子与终止子之间，如图乙中HindⅢ会破坏启动子，EcoR

Ⅰ会破坏终止子，而NdeⅠ和BamHⅠ切出的切口可让目的基因嵌入启动子与终止子之间。

（3）参考Ti质粒的T－DNA片段选择限制酶

若质粒上标出T－DNA片段，则所选限制酶切点应位于T－DNA片段中，从而有利于

将目的基因嵌入到T－DNA片段上——因为Ti质粒的T－DNA片段最易转移至受体细胞并

且整合到受体细胞染色体DNA上，如用两种限制酶XbaⅠ和SacⅠ（两种酶切出的黏性

末端不同）切割某DNA，获得含目的基因的片段。若利用该片段构建基因表达载体，则下

图中甲、乙、丁，Ti质粒均不宜选择，而丙Ti质粒宜选取。（分析如下）

变式训练1：（2019·湖北武汉市调研）人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主，现有的肝硬化、肝

癌多从乙肝发展而来，接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。乙肝疫苗的研制先

后经历了血源性疫苗和基因工程疫苗阶段。血源性乙肝疫苗是取用乙肝病毒感染者的血液，

用高速离心法提纯血液中的乙肝病毒，之后再将其灭活，制成乙肝疫苗，具有一定的感染风

险。如图所示为乙肝基因工程疫苗的生产和使用过程（注：质粒中lacZ基因可使细菌利用

培养基中的物质X－gal，从而使菌落呈蓝色，若无该基因，则菌落呈白色）。请回答下列问

题：

（1）过程①最好选用的限制酶方案可以是