模型法在“限制酶识别序列的选择”中的应用

高考中，基因工程的大题经常考察限制酶识别序列的选择。

(2024山东卷)研究发现基因L能够通过脱落酸信号途径调控大豆的逆境响应。利用基因工程技术编辑基因L，可培育耐盐碱大豆品系。在载体上的限制酶BsaI切点处插入大豆基因L的向导DNA序列，将载体导入大豆细胞后，其转录产物可引导核酸酶特异性结合基因组上的目标序列并发挥作用。载体信息、目标基因L部分序列及相关结果等如图所示。

笔者在上新课的时候，

用卡纸依次制作了了3个模型（序列文件在文末），进行模型教学。

模型一：这个用于刚接触限制酶的时候，可以让学生用剪刀模拟限制酶的切割，观察黏性末端的特点。

含有一个ECORI

5’—ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC—3’

3’—TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG—5’

含有两个ECORI

3’—AGGATCTTAAGAGCCATACTTAAGGTATG—5’

模型二：切割和组装下面两个DNA的过程，可以让学生学生意识到构建质粒时，双酶切的优势。

含有一个ECORI和一个BamHI

5’—ATAGGATCCCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC—3’

3’—TATCCTAGGGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG—5’

含有一个ECORI和一个BamHI

5’—ATAGGATCCCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC—3’

3’—TATCCTAGGGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG—5’

针对训练：

利用图示质粒和目的基因培育转基因醋化醋杆菌。图中标注了相关限制性核酸内切酶的识别序列和酶切位点,其中酶切位点相同的酶不重复标注。请回答下列有关转基因的问题:

利用图示质粒和目的基因构建重组质粒,应选用两种限制酶切割？

模型三：SAU3AI和BamH1这两个同尾酶。切割和组装下述两个DNA的过程，可以让学生学生意识到同尾酶的作用。

含有一个SAU3AI和一个ECORI

5’—ATAGATCCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC—3’

3’—TATCTAGGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG—5’

含有一个BamHI和一个ECORI

5’—ATAGGATCCCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC—3’

3’—TATCCTAGGGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG—5’

针对训练：

(2021山东卷)人类γ基因启动子上游的调控序列中含有 BCL11A 蛋白结合位点，该位点结合 BCL11A 蛋白后，γ基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列，解除对γ基因表达的抑制，可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了γ基因上游不同长度的片段，将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测，以确定 BCL11A 蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。

（1）为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知，在 F1～F7末端添加的序列所对应的限制酶是____，在 R 末端添加的序列所对应的限制酶是_____。本实验中，从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要____种酶。

【答案】    . SalI    . EcoRI    . 6

附教学设计：