人教版(新教材)高中生物选择性必修3第3章 基因工程素养进阶(四).pdfVIP

人教版(新教材)高中生物选择性必修3

素养进阶(四)

1.科学探究——利用双酶分别同时切割法构建基因表达载体

构建基因表达载体时，可以选择用同一种限制酶或两种能产生相同末端的限制酶

分别切割载体和目的基因所在的DNA分子，这两种方法分别简称为“单酶切法”

和“双酶分别切割法”。此外，还可以选择用两种能产生不同黏性末端的限制酶

分别同时切割载体和含有目的基因的DNA分子，这种新的方法被称为“双酶同

时切割法”。

由图示可知，质粒经BamHⅠ和EcoRⅠ切割后，分别形成黏性末端1与2，目的

基因所在的DNA分子经BamHⅠ和EcoRⅠ切割后，分别形成黏性末端3与4。

请结合学习过的“单酶切法”和“双酶分别切割法”，据图回答下列问题：

(1)已知BamHⅠ和EcoRⅠ识别的核苷酸序列和切割位点分别为：

则DNA分子经BamHⅠ和EcoRⅠ切割后所形成的末端是否互补(相同)?

〖提示〗：不互补(不相同)。

(2)黏性末端1与2能否经DNA连接酶连接？3与4呢？为什么？这说明“双酶

同时切割法”具有什么优点？

〖提示〗：均不能，因为这两种限制酶切割后形成的黏性末端不互补(不相同)。

这说明“双酶同时切割法”能够避免载体和目的基因的自身环化。

(3)黏性末端1与4、2与3能否经DNA连接酶连接？这说明“双酶同时切割法”

具有什么优点？

〖提示〗：均不能。这说明“双酶同时切割法”能够避免载体与目的基因的反向

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连接。

〖典型例题1〗下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中

箭头表示相关限制酶的酶切位点。相关说法错误的是()

图1

A.一个图2所示的质粒分子经SmaⅠ切割后，含有4个游离的磷酸基团

B.用图2所示的质粒和图3所示的目的基因构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割

C.图3中为防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状，不能使用

EcoRⅠ

D.为了获取重组质粒，最好用BamHⅠ和HindⅢ同时切割质粒和外源DNA

〖解析〗图2所示质粒分子经SmaⅠ切割后形成2个平末端，根据DNA分子

的两条链反向平行的特点可知，切割后应含有2个游离的磷酸基团，A错误；用

SmaⅠ切割会破坏目的基因和质粒中的标记基因，B正确；用EcoRⅠ处理的目的

基因由于两端含有相同的黏性末端而可能发生自身环化，用两种限制酶同时切割

质粒和外源DNA即可解决这一问题，所以可以用BamHⅠ和HindⅢ同时处理，

C、D正确。

〖答案〗A

〖变式训练1〗(2020福·建省福州第一中学高二期末)限制酶可辨识并切割DNA

分子上特定的核苷酸碱基序列。下图依次为四种限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、Hind

Ⅲ以及BgtⅡ的切割位点和辨识序列。为防止酶切后含目的基因的DNA片段自

身连接成环状，下列不能同时切割目的基因的是()

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A.EcoRⅠ和HindⅢB.EcoRⅠ和BgtⅡ

C.BamHⅠ和HindⅢD.BamHⅠ和BgtⅡ

〖解析〗限制酶所识别的是特定的碱基序列，并在特定部位进行切割，不同的

限制酶识别不同的核苷酸序列并识别不同的切点。由图示可知BamHⅠ和Bgt