2016新課標(biāo)三維人教生物選修3 專題111 DNA重組技術(shù)的基本工具

1、11DNA重組技術(shù)的基本工具1.基因工程的基本原理是基因重組，外源DNA能在受體細(xì)胞表達(dá)的理論基礎(chǔ)是密碼子的通用性。2DNA重組技術(shù)的基本工具有限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和使目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體。3限制性核酸內(nèi)切酶可識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并在特定位點上切割。4E·coli DNA連接酶只能連接黏性末端，而T4DNA連接酶既能連接黏性末端也能連接平末端。5質(zhì)粒作為基因工程的載體需具備的條件有：能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并自我復(fù)制；具有一個或多個限制酶切割位點；具有標(biāo)記基因。6在基因工程中使用的載體除質(zhì)粒外，還有噬菌體的衍生物、動植物病毒等。一、基因工程的概念及其

2、誕生與發(fā)展1基因工程的概念填表別名DNA重組技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對象基因操作水平DNA分子水平結(jié)果創(chuàng)造出人類需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品2基因工程的誕生和發(fā)展(1)基礎(chǔ)理論的突破：DNA是遺傳物質(zhì)的證明；DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和中心法則的確立；遺傳密碼的破譯。(2)技術(shù)的發(fā)明：基因轉(zhuǎn)移載體和工具酶的相繼發(fā)現(xiàn)；DNA合成和測序技術(shù)的發(fā)明；DNA體外重組的實現(xiàn)及重組DNA表達(dá)實驗的成功；第一例轉(zhuǎn)基因動物的問世及PCR技術(shù)的發(fā)明。二、DNA重組技術(shù)的基本工具1限制性核酸內(nèi)切酶(又稱限制酶)(1)來源：主要來自原核生物。(2)功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并使每一條鏈中特定部位的兩個

3、核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。(3)結(jié)果：產(chǎn)生黏性末端或平末端。2DNA連接酶(1)作用：將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。(2)種類：填表種類比較E·coli DNA連接酶T4DNA連接酶來源大腸桿菌T4噬菌體特點只能連接黏性末端既可以連接黏性末端，又可以連接平末端3基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體(1)作用：將外源基因送入受體細(xì)胞中。(2)種類：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物和動植物病毒等。(3)條件：能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并自我復(fù)制。具有一個或多個限制酶切割位點，供外源DNA插入。具有標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。三、重組DNA分子的模擬操作1所用材料

4、用具中，剪刀代表EcoR，透明膠條代表DNA連接酶。2用剪刀進(jìn)行DNA“切割”時，應(yīng)找出GAATTC序列并在GA之間作切口進(jìn)行“切割”。3若操作正確，不同顏色的黏性末端能互補(bǔ)配對。1基因工程是一種新興的生物技術(shù)，實施該工程的最終目的是()A定向提取生物體的DNA分子B定向?qū)NA分子進(jìn)行人工“剪切”C在生物體外對DNA分子進(jìn)行改造D定向改造生物的遺傳性狀解析：選D基因工程也稱DNA重組技術(shù)，它是按照人類的意愿，將某種基因有計劃地轉(zhuǎn)移到另一種生物中去的新技術(shù)，故實施基因工程的最終目的是定向改造生物的遺傳性狀。2在基因工程中使用的限制性核酸內(nèi)切酶，其作用是()A將目的基因從染色體上切割出來B識別并

5、切割雙鏈DNA的特定核苷酸序列C將目的基因與載體結(jié)合D將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞解析：選B限制酶在基因工程中的作用是識別雙鏈DNA分子中特定的核苷酸序列，并在特定位點切割磷酸二酯鍵，產(chǎn)生末端。它沒有拼接和導(dǎo)入功能。3“分子縫合針”DNA連接酶“縫合”的部位是()A堿基對之間的氫鍵B堿基與脫氧核糖C雙鏈DNA片段間的磷酸二酯鍵D脫氧核糖與脫氧核糖解析：選C相鄰的兩個脫氧核苷酸之間由磷酸和脫氧核糖形成的磷酸二酯鍵連接，DNA連接酶連接的是此化學(xué)鍵。4下列通常不被用作基因工程載體的是()A細(xì)菌質(zhì)粒B噬菌體的衍生物C動植物病毒 D細(xì)菌核區(qū)的DNA解析：選D常用的載體有：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒等。

6、細(xì)菌的核區(qū)由一個大型的環(huán)狀DNA分子經(jīng)反復(fù)折疊纏繞而成，它控制著細(xì)菌的主要性狀，一般不能用作基因工程的載體。5下列不屬于質(zhì)?？勺鳛榛蜉d體理由的是()A能復(fù)制 B有多個限制酶切點C具有標(biāo)記基因 D它是環(huán)狀DNA解析：選D作為載體必須具備的條件：能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定保存并大量復(fù)制；有一個或多個限制酶切點；有標(biāo)記基因，便于篩選。1限制性核酸內(nèi)切酶(1)作用特點：具有專一性，表現(xiàn)在以下兩個方面。能夠識別雙鏈DNA分子中特定的核苷酸序列。能夠切割特定序列中的特定位點。(2)識別序列的特點：遵循堿基互補(bǔ)配對原則，無論是奇數(shù)個堿基還是偶數(shù)個堿基，都可以找到一條中心軸線，如圖，中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是

7、反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。如以為軸，兩側(cè)堿基互補(bǔ)對稱。(3)作用產(chǎn)物：黏性末端和平末端。黏性末端：是限制性核酸內(nèi)切酶在它識別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開時形成的，如圖所示：平末端：是限制性核酸內(nèi)切酶在它識別序列的中心軸線處切開時形成的，如圖所示：2DNA連接酶與限制性核酸內(nèi)切酶的關(guān)系(1)區(qū)別：作用應(yīng)用限制性核酸內(nèi)切酶使特定部位的磷酸二酯鍵斷裂用于提取目的基因和切割載體DNA連接酶在DNA片段之間重新形成磷酸二酯鍵用于目的基因和載體的連接(2)兩者的關(guān)系可表示為：3DNA連接酶與DNA聚合酶的比較比較項目DNA連接酶DNA聚合酶相同點作用實質(zhì)相同，都是催化磷酸二酯鍵的形成不同點是否需要

8、模板不需要需要接DNA鏈雙鏈單鏈作用過程在兩個DNA片段間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加到已存在的DNA單鏈片段上，形成磷酸二酯鍵作用結(jié)果將已存在的DNA片段連接合成新的DNA分子用途基因工程DNA復(fù)制題組沖關(guān)1下列關(guān)于幾種酶作用的敘述，不正確的是()ADNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接BRNA聚合酶能與基因的特定位點結(jié)合，催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄C一種限制酶能識別多種核苷酸序列，并切割出多種目的基因DDNA聚合酶能把單個脫氧核苷酸分子連接成一條DNA單鏈解析：選C限制酶具有專一性，一種限制酶一般只能識別一種核苷酸序列，并在特定位點切割DNA分子。DNA連接酶能使不同DNA片段的脫氧核

9、苷酸的磷酸與脫氧核糖連接，重新形成DNA分子；RNA聚合酶能與基因的特定位點結(jié)合，催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄；DNA聚合酶能以DNA的一條鏈為模板，把單個脫氧核苷酸分子連接成一條DNA單鏈，復(fù)制形成新的DNA分子。2關(guān)于下圖所示黏性末端的敘述，正確的是()A與是由相同限制酶切割產(chǎn)生的BDNA連接酶可催化與的連接C經(jīng)酶切形成需要脫去2分子水DDNA連接酶與DNA聚合酶均能作用于上述黏性末端解析：選B圖中四種不同的序列是由不同的限制酶切割后形成的DNA片段，同種限制酶切割DNA后能形成相同的黏性末端。DNA連接酶可連接具有相同黏性末端的DNA片段，DNA聚合酶不能作用于黏性末端。限制酶切割DNA形成需要消

10、耗2分子水。方法規(guī)律黏性末端或平末端是否由同一種限制酶切割形成的判斷方法判斷黏性末端或平末端是否由同一種限制酶切割形成的方法是：將黏性末端或平末端之一旋轉(zhuǎn)180°后，看它們是否是完全相同的結(jié)構(gòu)。是，則為相同限制酶切割形成；否，則為不同限制酶切割形成。1種類(1)常用載體：質(zhì)粒，它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細(xì)菌擬核DNA之外，具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。(2)其他載體：噬菌體的衍生物、動植物病毒等。2具備條件(1)能自我復(fù)制：能夠在受體細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制，或整合到染色體DNA上，隨染色體DNA進(jìn)行同步復(fù)制。(2)有切割位點：有一個至多個限制酶切割位點，供外源基因插入

11、。(3)具有標(biāo)記基因：具有特殊的標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。(4)無毒害作用：對受體細(xì)胞無毒害作用，否則受體細(xì)胞將受到損傷甚至死亡。3作用(1)用它作為運(yùn)輸工具，將目的基因送入受體細(xì)胞中。(2)利用它在受體細(xì)胞內(nèi)對目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。名師點撥細(xì)胞膜上的載體與基因工程中的載體不同(1)化學(xué)本質(zhì)不同：細(xì)胞膜上的載體化學(xué)成分是蛋白質(zhì)；基因工程中的載體可能是物質(zhì)，如質(zhì)粒(DNA)、噬菌體的衍生物，也可能是生物，如動植物病毒等。(2)功能不同：細(xì)胞膜上的載體功能是協(xié)助細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞；基因工程中的載體是一種“分子運(yùn)輸車”，把目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。題組沖關(guān)3作為基因的運(yùn)輸工具載體，必須具備

12、的條件之一及理由是()A能夠在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定地保存下來并大量復(fù)制，以便提供大量的目的基因B具有多個限制酶切割位點，以便于目的基因的表達(dá)C具有某些標(biāo)記基因，以便為目的基因的表達(dá)提供條件D能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存，以便于進(jìn)行篩選解析：選A作為載體要攜帶目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞并使之表達(dá)，必須能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定地保存并大量復(fù)制，以便通過復(fù)制提供大量目的基因。同時要具有某些標(biāo)記基因，是為了通過標(biāo)記基因的表達(dá)來判斷目的基因是否進(jìn)入了受體細(xì)胞，從而進(jìn)行篩選。載體要具有多個限制酶切割位點，則是為了便于與外源基因連接。4限制酶Mun和限制酶EcoR的識別序列及切割位點分別是 CTTAAG 和 GAATTC

13、。如圖表示的是四種質(zhì)粒和目的基因，其中箭頭所指部位為酶的識別位點，質(zhì)粒的陰影部分表示標(biāo)記基因。適于作為圖示目的基因載體的質(zhì)粒是()解析：選A目的基因兩側(cè)有Mun和EcoR兩種限制酶的識別序列，用這兩種酶切割都可得到目的基因，且未破壞標(biāo)記基因的結(jié)構(gòu)；B中質(zhì)粒無標(biāo)記基因，不符合作為載體的條件；C、D中的標(biāo)記基因都會被破壞。隨堂基礎(chǔ)鞏固1以下有關(guān)基因工程的敘述，正確的是()A基因工程是細(xì)胞水平上的生物工程B基因工程的產(chǎn)物對人類都是有益的C基因工程育種的優(yōu)點之一是目的性強(qiáng)D基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變解析：選C基因工程是在生物體外，通過對DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進(jìn)行有目的地

14、改造，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)，使目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)成功表達(dá)，產(chǎn)生人類所需要的基因產(chǎn)物。因而基因工程是分子水平上的生物工程，其產(chǎn)生的變異屬于基因重組，而不屬于人工誘變；基因工程雖是按照人們的意愿改造生物，目的性強(qiáng)，但并不是所有的基因產(chǎn)物對人類都有益。2有關(guān)DNA重組技術(shù)中的工具“分子縫合針”、“分子手術(shù)刀”、“分子運(yùn)輸車”的組合正確的是()DNA連接酶DNA聚合酶限制酶RNA聚合酶載體ABC D解析：選C基因工程中，“手術(shù)刀”是限制酶，“縫合針”是DNA連接酶，“運(yùn)輸車”是指將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的載體。3下列關(guān)于限制酶的說法正確的是()A限制酶廣泛存在于各種生物中，但微生物中很少B一種限制酶只能

15、識別一種特定的核苷酸序列C不同的限制酶切割DNA后都會形成黏性末端D限制酶的作用部位是特定核苷酸之間的氫鍵解析：選B限制酶主要來源于原核生物；不同的限制酶切割DNA后會形成黏性末端或平末端；限制酶的作用部位是磷酸二酯鍵。4下列關(guān)于DNA連接酶作用的敘述，正確的是()A將單個核苷酸加到某個DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵B將斷開的2個DNA片段的骨架連接起來，重新形成磷酸二酯鍵C連接2條DNA鏈上堿基之間的氫鍵D只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端連接起來，而不能將兩者之間的平末端進(jìn)行連接解析：選BDNA連接酶和DNA聚合酶都能催化磷酸二酯鍵的形成，但DNA連接酶是在2個DNA片段之間形成磷酸二酯

16、鍵，將2個DNA片段連接成重組DNA分子；DNA聚合酶則是將單個的核苷酸分子加到已存在的核酸片段上形成磷酸二酯鍵，合成新的DNA分子。5下列四條DNA片段，可能是由同一種限制酶切割而成的是()ABC D解析：選D只有和的黏性末端的堿基都是互補(bǔ)的，它們可能是由同一種限制酶切割而成的。6下列有關(guān)基因工程和酶的敘述，正確的是()A同種限制酶既可以切割目的基因又可以切割質(zhì)粒，因此不具備專一性B載體的化學(xué)本質(zhì)與載體蛋白相同C限制酶不能切割煙草花葉病毒的核酸DDNA連接酶可催化脫氧核苷酸鏈間形成氫鍵解析：選C一種限制酶可識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子，因此具有專一性。載體有質(zhì)粒、

17、噬菌體的衍生物和動植物病毒等，成分不單一；載體蛋白本質(zhì)是蛋白質(zhì)。煙草花葉病毒的核酸為RNA，限制酶不能切割。DNA連接酶可催化兩個相同未端通過磷酸二酯鍵的形成。7如圖為大腸桿菌及質(zhì)粒載體的結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)圖回答下列問題：(1)a代表的物質(zhì)和質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)相同，都是_，二者還具有其他共同點，如：_，(寫出兩條即可)。(2)若質(zhì)粒DNA分子的切割末端為，則與之連接的目的基因切割末端應(yīng)為_；可使用_把質(zhì)粒和目的基因連接在一起。(3)氨芐青霉素抗性基因在質(zhì)粒DNA上稱為_，其作用是_。(4)下列常在基因工程中作為載體的是()A蘇云金芽孢桿菌抗蟲基因B土壤農(nóng)桿菌環(huán)狀RNA分子C大腸桿菌的質(zhì)粒D動物細(xì)胞的染

18、色體解析：圖中a為大腸桿菌擬核中的遺傳物質(zhì)DNA。質(zhì)粒是能自我復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子，具有多個限制酶切點，便于連接多種目的基因；具有標(biāo)記基因，便于檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。DNA連接酶可將具有相同末端的質(zhì)粒和目的基因連接起來。大腸桿菌的質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體，載體的本質(zhì)為DNA，抗蟲基因?qū)儆谀康幕?，不屬于載體，染色體的主要成分為DNA和蛋白質(zhì)，不屬于載體。答案：(1)DNA能夠自我復(fù)制具有遺傳效應(yīng)(2)CGCGT ADNA連接酶(3)標(biāo)記基因供重組DNA的鑒定和選擇(4)C課時跟蹤檢測一、選擇題1下圖為DNA分子的某一片段，其中分別表示某種酶的作用部位，則相應(yīng)的酶依次是()ADN

19、A連接酶、限制酶、解旋酶B限制酶、解旋酶、DNA連接酶C解旋酶、限制酶、DNA連接酶D限制酶、DNA連接酶、解旋酶解析：選C解旋酶可催化堿基之間氫鍵()的斷裂，限制酶可使兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵()斷開，而DNA連接酶則催化磷酸二酯鍵()的形成。2下列關(guān)于DNA重組技術(shù)基本工具的說法，正確的是()ADNA連接酶只能連接雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端B微生物中的限制性核酸內(nèi)切酶對自身DNA無損害作用C限制酶切割DNA后一定能產(chǎn)生黏性末端D質(zhì)粒是基因工程中唯一的載體解析：選BDNA連接酶分為兩類：E·coli DNA連接酶和T4DNA連接酶，前者只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端連接起來

20、，而后者既可以連接雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端，也可以連接雙鏈DNA片段的平末端。細(xì)菌內(nèi)的限制酶能限制異源DNA的侵入并使之失活，即能將外源DNA切斷，從而保護(hù)自身的遺傳特性。限制酶切割DNA后，產(chǎn)生的末端有黏性末端和平末端兩種。質(zhì)粒是常用的載體，除此之外，基因工程中用到的載體還有噬菌體的衍生物和動植物病毒等。3玉米的PEPC酶固定CO2的能力較水稻的強(qiáng)60倍。我國科學(xué)家正致力于將玉米的PEPC基因?qū)胨局校蕴岣咚井a(chǎn)量。下列有關(guān)該應(yīng)用技術(shù)的敘述，不正確的是()A該技術(shù)是在DNA水平上進(jìn)行設(shè)計和施工的B該技術(shù)的操作環(huán)境是生物體內(nèi)C該技術(shù)的原理是基因重組D該技術(shù)的優(yōu)點是定向產(chǎn)生人類需要的生物

21、類型解析：選B由題意可知，該技術(shù)為基因工程，是在生物體外進(jìn)行的操作。4基因工程在操作過程中需要限制酶、DNA連接酶、載體三種工具。以下有關(guān)基本工具的敘述，正確的是()A所有限制酶的識別序列均由6個核苷酸組成B所有DNA連接酶均能連接黏性末端和平末端C真正被用作載體的質(zhì)粒都是天然質(zhì)粒D原核生物內(nèi)的限制酶可切割入侵的DNA分子而保護(hù)自身解析：選D大多數(shù)限制酶的識別序列由6個核苷酸組成，也有少數(shù)限制酶的識別序列由4、5或8個核苷酸組成；DNA連接酶包括E·coli DNA連接酶和T4DNA連接酶，前者只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端連接起來；在基因工程操作中真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天

22、然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的。5質(zhì)粒是基因工程最常用的載體，下列關(guān)于質(zhì)粒的說法正確的是()A質(zhì)粒在宿主細(xì)胞內(nèi)都要整合到染色體DNA上B質(zhì)粒是獨立于細(xì)菌擬核DNA之外的小型細(xì)胞器C基因工程使用的質(zhì)粒一定含有標(biāo)記基因和復(fù)制原點D質(zhì)粒上堿基之間數(shù)量存在AGUC解析：選C基因工程使用的載體需有一至多個酶切位點，具自我復(fù)制的能力，有標(biāo)記基因，對受體細(xì)胞安全，且分子大小適合。質(zhì)粒進(jìn)入宿主細(xì)胞后不一定都要整合到染色體DNA上，如宿主細(xì)胞是細(xì)菌細(xì)胞則不需整合。質(zhì)粒是小型環(huán)狀雙鏈DNA分子而不是細(xì)胞器，也不會有堿基U。6據(jù)圖判斷，有關(guān)對幾種酶功能的敘述錯誤的是()A限制性核酸內(nèi)切酶可以切斷a處BDNA聚合酶可

23、以連接a處C解旋酶可以使b處解開DDNA連接酶可以連接c處解析：選Da處指的是兩個相鄰脫氧核苷酸之間的脫氧核糖與磷酸之間的磷酸二酯鍵，而c處指的是一個脫氧核苷酸內(nèi)的脫氧核糖和磷酸之間的化學(xué)鍵，DNA連接酶不能連接此化學(xué)鍵。7現(xiàn)有一長度為1 000個堿基對(bp)的DNA分子，用限制性核酸內(nèi)切酶EcoR酶切后得到的DNA分子仍是1 000 bp，用Kpn單獨酶切得到400 bp和600 bp兩種長度的DNA分子，用EcoR、Kpn同時酶切后得到200 bp 和600 bp 兩種長度的DNA分子。該DNA分子的酶切圖譜正確的是()解析：選D由題意可知，此DNA分子呈環(huán)狀，只留下C、D兩項供選，由“

24、用EcoR、Kpn同時酶切后得到200 bp和600 bp兩種長度的DNA分子”可確定只能選D。8下面是四種不同質(zhì)粒的示意圖，其中ori為復(fù)制必需的序列，amp為氨芐青霉素抗性基因，tet為四環(huán)素抗性基因，箭頭表示一種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點。若要得到一個能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長的含重組DNA的細(xì)胞，應(yīng)選用的質(zhì)粒是()解析：選CA項破壞了復(fù)制必需的序列。B項氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因都完好，在四環(huán)素培養(yǎng)基上和氨芐青霉素培養(yǎng)基上都能生長。C項氨芐青霉素抗性基因被破壞，四環(huán)素抗性基因完好，能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長。D項氨芐青霉素抗性

25、基因完好，四環(huán)素抗性基因被破壞。9下表所示為常用的限制酶及其識別序列和切割位點，由此推斷以下說法，正確的是()限制酶名稱識別序列和切割位點限制酶名稱識別序列和切割位點BamHATCCKpnGGTAEcoRATTCSau3AATCHindGTACSmaCCGG注：YC或T，RA或G。A限制酶切割后不一定形成黏性末端B限制酶的切割位點一定在識別序列的內(nèi)部C不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端D一種限制酶只能識別一種核苷酸序列解析：選A由表中信息可知，Hind能識別4種不同的核苷酸序列；Sau3A酶的切割位點在識別序列的外部；BamH酶與Sau3A酶切割后能形成相同的黏性末端；Sma酶切割后產(chǎn)生的

26、是平末端。10對下圖所示黏性末端的相關(guān)說法錯誤的是()A甲、乙、丙黏性末端是由各自不同的限制性核酸內(nèi)切酶催化產(chǎn)生的B甲、乙具相同的黏性末端，可形成重組DNA分子，但甲、丙之間不能CDNA連接酶作用位點在b處，催化磷酸基團(tuán)和脫氧核糖之間形成化學(xué)鍵D切割甲的限制性核酸內(nèi)切酶不能識別由甲、乙片段形成的重組DNA分子解析：選C甲圖表示在G和A之間進(jìn)行剪切，乙圖表示在C和A之間進(jìn)行剪切，丙圖表示在C和T之間進(jìn)行剪切，因此三者需要不同的限制性核酸內(nèi)切酶進(jìn)行剪切；甲和乙的黏性末端相同，能夠通過堿基互補(bǔ)配對形成重組DNA分子，但甲和丙不行；DNA連接酶作用的位點是磷酸二酯鍵，乙圖中的a和b分別表示磷酸二酯鍵和

27、氫鍵；甲和乙形成的重組DNA分子相應(yīng)位置的DNA堿基序列為，而甲圖表示在G和A之間切割，所以該重組序列不能被切割甲的限制性核酸內(nèi)切酶識別。二、非選擇題11下列是基因工程的有關(guān)問題，請回答：(1)限制性核酸內(nèi)切酶可以識別雙鏈DNA分子中的特定核苷酸序列，并可以使每條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的_(填化學(xué)鍵名稱)斷裂，形成的末端總體可分為兩種類型，分別是_。(2)目的基因和載體重組時需要的工具酶是_，與限制性核酸內(nèi)切酶相比，它對所重組的DNA兩端堿基序列_(填“有”或“無”)專一性要求。(3)如圖表示的是構(gòu)建表達(dá)載體時的某種質(zhì)粒與目的基因。已知限制酶的識別序列和切點是GGATCC，限制酶的識別序

28、列和切點是GATC。分析可知，最好選擇限制酶_切割質(zhì)粒，限制酶_切割目的基因所在的DNA，這樣做的好處分別是_、_。解析：(1)限制性核酸內(nèi)切酶作用的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵。限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后形成平末端或黏性末端。(2)目的基因與載體連接需要用DNA連接酶。(3)限制酶的識別序列和切點是GGATCC，限制酶的識別序列和切點是GATC，用限制酶切割質(zhì)粒只會破壞一個標(biāo)記基因。答案：(1)磷酸二酯鍵黏性末端和平末端(2)DNA連接酶無(3)酶切割質(zhì)粒不會把兩個標(biāo)記基因都破壞目的基因兩端均有酶的識別序列12目前基因工程所用的質(zhì)粒載體主要是以天然細(xì)菌質(zhì)粒的各種元件為基礎(chǔ)重新組建的人工質(zhì)粒，pB

29、R322質(zhì)粒是較早構(gòu)建的質(zhì)粒載體，其主要結(jié)構(gòu)如下圖所示。(1)構(gòu)建人工質(zhì)粒時要有抗性基因，以便于_。(2)pBR322分子中有單個EcoR限制酶作用位點，EcoR只能識別序列GAATTC，并只能在G和A之間切割。若在某目的基因的兩側(cè)各有1個EcoR的切點，請畫出目的基因兩側(cè)被限制酶EcoR切割后所形成的黏性末端：_。(3)pBR322分子中另有單個的BamH限制酶作用位點，現(xiàn)將經(jīng)BamH處理后的質(zhì)粒與用另一種限制酶Bgl處理得到的目的基因，通過DNA連接酶作用恢復(fù)_鍵，成功獲得了重組質(zhì)粒，說明_。(4)為了檢測上述重組質(zhì)粒是否導(dǎo)入原本無Ampr和Tetr的大腸桿菌，將大腸桿菌在含氨芐青霉素的培

30、養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖二的菌落。再將滅菌絨布按到培養(yǎng)基上，使絨布面沾上菌落，然后將絨布按到含四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖三的結(jié)果(空圈表示與圖二對照無菌落的位置)。與圖三空圈相對應(yīng)的圖二中的菌落表現(xiàn)型是_，圖三結(jié)果顯示，多數(shù)大腸桿菌導(dǎo)入的是_。解析：(1)質(zhì)粒作為基因表達(dá)載體的條件之一是要有抗性基因，以便于篩選(鑒別)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。(2)同一種限制酶切割DNA分子產(chǎn)生的黏性末端相同，根據(jù)題意可知：該目的基因兩側(cè)被限制酶EcoR切割后所形成的黏性末端為：目的基因GAATTC GAATTCCTTAAG CTTAAG(3)DNA連接酶催化兩個DNA片段形成磷酸二酯鍵；而通過DNA連接酶作用能將兩個DNA分子片段連接，表明經(jīng)兩種限制酶(BamH和Bgl)切割得