第1節(jié)重組DNA技術(shù)的基本工具第3章2021內(nèi)容索引0102課前篇自主預(yù)習(xí)課堂篇探究學(xué)習(xí)素養(yǎng)目標(biāo)課前篇自主預(yù)習(xí)一、基因工程的概念和發(fā)展1.基因工程的概念

原理:基因重組

定向改變生物性狀基因工程又叫作重組DNA技術(shù)?；蚬こ淌前凑杖藗兊脑竿?通過(guò)轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品。2.基因工程的發(fā)展

時(shí)間/年理論基礎(chǔ)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展1944艾弗里等人通過(guò)肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),不僅證明了遺傳物質(zhì)是DNA,還證明了DNA可以在同種生物的不同個(gè)體之間轉(zhuǎn)移1953沃森和克里克建立了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型并提出了遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說(shuō)1958梅塞爾森和斯塔爾證明了DNA的半保留復(fù)制?？死锟颂岢鲋行姆▌t1961尼倫伯格和馬太破譯了第一個(gè)編碼氨基酸的密碼子

遺傳密碼為基因的分離和合成提供了理論依據(jù)1967科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在細(xì)菌擬核DNA之外的質(zhì)粒有自我復(fù)制能力,并可以在細(xì)菌細(xì)胞間轉(zhuǎn)移

打破物種間的障礙,實(shí)現(xiàn)基因交流

時(shí)間/年理論基礎(chǔ)和相關(guān)技術(shù)的發(fā)展1970科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)限制性內(nèi)切核酸酶(簡(jiǎn)稱(chēng)限制酶)。之后多種限制酶、DNA連接酶和逆轉(zhuǎn)錄酶被相繼發(fā)現(xiàn)1972伯格構(gòu)建了第一個(gè)體外重組DNA分子1973基因工程正式問(wèn)世1977桑格等發(fā)明DNA序列分析的方法。DNA合成儀的問(wèn)世為體外合成DNA提供了方便1982第一個(gè)基因工程藥物——重組人胰島素被批準(zhǔn)上市1983科學(xué)家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培養(yǎng)出第一例轉(zhuǎn)基因煙草,此后,基因工程進(jìn)入迅速發(fā)展階段1985穆里斯等人發(fā)明PCR,為獲取目的基因提供了有效手段自我檢測(cè)1.基因工程通過(guò)轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物新的遺傳特性,創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品。判斷下列有關(guān)基因工程的表述是否正確。(1)通過(guò)基因工程產(chǎn)生的變異是不定向的。(

×

)(2)通過(guò)基因工程改造的生物為新物種。(

×

)(3)基因工程育種與雜交育種相比的優(yōu)點(diǎn)是打破了生殖隔離。(

√

)(4)質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子,有自我復(fù)制能力,并可以在細(xì)菌細(xì)胞間轉(zhuǎn)移。(

√

)2.基因工程是一種新興的生物技術(shù),實(shí)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(duì)DNA分子進(jìn)行改造D.定向改造生物的遺傳性狀答案

D解析

基因工程也稱(chēng)重組DNA技術(shù),它是按照人類(lèi)的意愿,將某種基因有計(jì)劃地轉(zhuǎn)移到另一種生物中去的新技術(shù),故實(shí)施基因工程的最終目的是定向改造生物的遺傳性狀。二、重組DNA技術(shù)的基本工具1.限制性內(nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”(1)來(lái)源:主要來(lái)自原核生物。(2)作用特點(diǎn):具有專(zhuān)一性。①識(shí)別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列。②使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開(kāi)。(3)結(jié)果:切割DNA片段,并在末端產(chǎn)生黏性末端或平末端。一種酶只催化一種或一類(lèi)反應(yīng)

2.DNA連接酶——“分子縫合針”(1)種類(lèi)種

類(lèi)來(lái)源特

點(diǎn)E.coliDNA連接酶大腸桿菌只能“縫合”具有互補(bǔ)黏性末端的雙鏈DNA片段T4DNA連接酶T4噬菌體既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端,又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端(2)作用:在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。(3)結(jié)果:將DNA片段拼接成新的DNA分子。3.基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車(chē)”(1)種類(lèi):質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒等。

病毒具有特異性(2)常用載體——質(zhì)粒①本質(zhì):質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于真核細(xì)胞細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外,并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子。②質(zhì)粒作為載體所具備的條件a.能自我復(fù)制:能夠在受體細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制,或整合到受體DNA上,隨受體DNA同步復(fù)制。b.有限制酶切割位點(diǎn):有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn),供外源DNA片段(基因)插入其中。c.具有標(biāo)記基因:具有特殊的標(biāo)記基因,便于重組DNA分子的篩選。

大多為抗性基因,如四環(huán)素抗性基因4.重組DNA分子的模擬操作(1)材料用具:剪刀代表EcoRⅠ(限制酶),透明膠條代表DNA連接酶。

用同一種限制酶“切割”目的基因和載體

(2)操作過(guò)程①分別從兩張紙上的兩段DNA鏈上找出

序列,并選G—A之間作切口進(jìn)行“切割”。②將來(lái)自不同DNA鏈的兩個(gè)DNA片段的切口互補(bǔ)拼接,用透明膠條將切口粘起來(lái),形成重組DNA分子。(3)操作結(jié)果:若操作正確,連接的兩切口處黏性末端應(yīng)能互補(bǔ)配對(duì);否則,說(shuō)明操作有誤。自我檢測(cè)1.限制酶主要存在于微生物中,一種限制酶只能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列。判斷下列有關(guān)限制酶的表述是否正確。(1)重組DNA技術(shù)所需要的工具酶有限制酶、DNA連接酶和載體。(

×

)(2)不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端。(

×

)(3)限制酶和DNA連接酶的作用部位一致,但作用相反。(

√

)(4)DNA連接酶能連接互補(bǔ)的黏性末端或平末端,故該酶沒(méi)有專(zhuān)一性。(

×

)2.下列關(guān)于重組DNA技術(shù)的基本工具的說(shuō)法,正確的是(

)A.DNA連接酶只能連接雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端B.微生物中的限制酶對(duì)自身DNA無(wú)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答案

B解析

常用的DNA連接酶分為兩類(lèi):E.coli

DNA連接酶和T4

DNA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(lái),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。微生物中的限制酶通常能限制異源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。經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式,即黏性末端和平末端。質(zhì)粒是常用的載體,除此之外,重組DNA技術(shù)中用到的載體還有噬菌體和動(dòng)植物病毒等。三、DNA的粗提取與鑒定1.實(shí)驗(yàn)原理(1)提取原理①DNA不溶于酒精,某些蛋白質(zhì)溶于酒精。②DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同。(2)鑒定原理:DNA+二苯胺試劑

藍(lán)色。2.實(shí)驗(yàn)流程

不能選哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞(1)實(shí)驗(yàn)材料的選取。選用DNA含量相對(duì)較高的生物材料,如新鮮洋蔥。(2)破碎細(xì)胞,獲取含DNA的濾液。稱(chēng)取約30g洋蔥切碎,然后放入研缽中,倒入10mL研磨液,充分研磨,紗布過(guò)濾后收集研磨液,在4℃冰箱中放置

破碎細(xì)胞膜,釋放DNA幾分鐘,獲取上清液。也可以直接將研磨液倒入離心管中,1500r/min離心5min,再取上清液。(3)去除濾液中的雜質(zhì)。在上清液中加入體積相等的、預(yù)冷的酒精溶液(體積分?jǐn)?shù)為95%),靜置2~3min,溶液中出現(xiàn)的白色絲狀物就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌,卷取絲狀物,用濾紙吸去上面的水分;或者將溶液倒入塑料離心管中,10000r/min離心5min,取沉淀物晾干。(4)DNA的鑒定。將絲狀物或沉淀物溶解于5mL物質(zhì)的量濃度為2mol/L的NaCl溶液中,再加入4mL的二苯胺試劑,將試管置于沸水中加熱5min,冷卻后觀察溶液的顏色,注意要同時(shí)設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

自我檢測(cè)1.DNA不溶于酒精,某些蛋白質(zhì)溶于酒精,實(shí)驗(yàn)室常用冷卻的酒精提取DNA。判斷下列有關(guān)“DNA的粗提取與鑒定”的表述是否正確。(1)用兔的成熟紅細(xì)胞可提取DNA。(

×

)(2)進(jìn)行DNA粗提取和鑒定實(shí)驗(yàn)時(shí),加入酒精溶液后用力進(jìn)行快速、充分的攪拌。(

×

)(3)在溶有DNA的

NaCl溶液中,加入二苯胺試劑即呈藍(lán)色。(

×

)(4)在溶有DNA的濾液中加入嫩肉粉,可分解其中的雜質(zhì)蛋白。(

√

)2.下列有關(guān)“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是(

)A.用蒸餾水使家兔的紅細(xì)胞漲破,可獲取富含DNA的濾液B.DNA不溶于體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精,但可溶于2

mol/L的NaCl溶液C.植物材料需先用清水使細(xì)胞吸水漲破,釋放DNAD.鑒定DNA時(shí),應(yīng)將絲狀物直接加入二苯胺試劑中并進(jìn)行沸水浴答案

B解析

兔屬于哺乳動(dòng)物,哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中沒(méi)有細(xì)胞核,不能用于DNA的粗提取,A項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA不溶于體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精,而溶于

2

mol/L的NaCl溶液,B項(xiàng)正確;植物材料的細(xì)胞在清水中不會(huì)漲破,需加入研磨液進(jìn)行研磨,從而釋放DNA,C項(xiàng)錯(cuò)誤;鑒定DNA時(shí),將絲狀物溶于

2

mol/L的NaCl溶液后加入二苯胺試劑,進(jìn)行沸水浴冷卻后呈藍(lán)色,D項(xiàng)錯(cuò)誤。課堂篇探究學(xué)習(xí)探究點(diǎn)一基因工程的誕生和發(fā)展[情境創(chuàng)設(shè)]

轉(zhuǎn)基因單價(jià)抗蟲(chóng)棉培育過(guò)程是將一種細(xì)菌來(lái)源的、可專(zhuān)門(mén)破壞棉鈴蟲(chóng)消化道的Bt殺蟲(chóng)蛋白的基因經(jīng)過(guò)改造,轉(zhuǎn)到了棉花中,使棉花細(xì)胞中存在這種殺蟲(chóng)蛋白。這種殺蟲(chóng)蛋白專(zhuān)門(mén)破壞棉鈴蟲(chóng)等鱗翅目害蟲(chóng)的消化系統(tǒng),導(dǎo)致這些害蟲(chóng)死亡,而對(duì)人畜無(wú)害?？瓜x(chóng)棉的研究開(kāi)發(fā)是中國(guó)發(fā)展農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù),打破跨國(guó)公司壟斷,搶占國(guó)際生物技術(shù)制高點(diǎn)的成功事例?？瓜x(chóng)棉的應(yīng)用使棉鈴蟲(chóng)得到了有效控制,使殺蟲(chóng)劑用量降低了70%~80%,有效保護(hù)了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,減少了農(nóng)民噴藥中毒事故,為棉花生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。1.轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉是通過(guò)基因工程技術(shù)培育的植株,請(qǐng)完善下表,以準(zhǔn)確把握基因工程的概念。別

名重組DNA技術(shù)操作環(huán)境生物體外操作對(duì)象

操作水平DNA分子水平原

理

結(jié)

果創(chuàng)造出人類(lèi)需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品,

生物性狀

基因

基因重組定向改變2.不同生物的DNA分子能拼接起來(lái)的原因是什么?提示

(1)不同生物的DNA分子的基本組成單位都是4種脫氧核苷酸;(2)不同生物的雙鏈DNA分子的空間結(jié)構(gòu)都是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu);(3)不同生物的DNA堿基對(duì)均遵循嚴(yán)格的“堿基互補(bǔ)配對(duì)原則”。3.外源基因能夠在受體內(nèi)表達(dá),并使受體表現(xiàn)出相應(yīng)的性狀,為什么?提示

(1)基因是控制生物體性狀的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,具有相對(duì)獨(dú)立性;(2)遺傳信息的傳遞都遵循中心法則;(3)生物界共用一套遺傳密碼。[歸納提升]1.基因工程突破了生殖隔離,實(shí)現(xiàn)了不同種生物間的基因重組,可以定向改變生物性狀。2.不同生物基因能拼接在一起的理論基礎(chǔ)是DNA分子都是由4種脫氧核苷酸構(gòu)成的規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。3.外源DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞能成功表達(dá)的理論基礎(chǔ)是密碼子的通用性。4.不同生物基因能拼接在一起的理論基礎(chǔ)是DNA分子都是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成的規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。5.有性生殖中的基因重組(交叉互換、自由組合)是隨機(jī)的,只能在同一物種間進(jìn)行;基因工程可以在不同物種間進(jìn)行基因重組。[探究應(yīng)用]1.下列有關(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.基因工程能定向改造生物的性狀C.基因工程的產(chǎn)物對(duì)生物都有利D.基因工程引起的變異屬于基因突變答案

B解析

基因工程是分子水平上的生物工程,A項(xiàng)錯(cuò)誤;基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)是目的性強(qiáng),可以按照人們的意愿定向改造生物,B項(xiàng)正確;基因工程的產(chǎn)物不一定對(duì)生物都有利,C項(xiàng)錯(cuò)誤;基因工程產(chǎn)生的變異屬于基因重組,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.(2021福建莆田二中高二月考)下列關(guān)于基因工程的敘述,錯(cuò)誤的是(

)A.基因工程的原理是染色體變異B.基因工程可定向改變生物的性狀C.基因工程是在分子水平上進(jìn)行的設(shè)計(jì)和施工D.基因工程可以將外源基因?qū)氩煌N的生物體內(nèi)答案

A解析

基因工程的原理是基因重組,A項(xiàng)錯(cuò)誤;基因工程可按照人們的意愿定向改變生物的性狀,B項(xiàng)正確;基因工程是在分子水平上進(jìn)行的設(shè)計(jì)和施工,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物性狀的定向改造,C項(xiàng)正確;基因工程可以將外源基因?qū)氩煌N的生物體內(nèi),D項(xiàng)正確。3.以下事實(shí)與基因工程的誕生無(wú)關(guān)的是(

)①肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)②中心法則的確立③克隆羊“多莉”的誕生④精子獲能機(jī)理的揭示⑤遺傳密碼的破譯⑥質(zhì)粒、限制酶、連接酶及逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)⑦DNA合成儀的問(wèn)世⑧體外重組DNA分子構(gòu)建的成功⑨重組DNA進(jìn)入受體細(xì)胞并成功表達(dá)A.①⑥ B.③⑥

C.③④ D.④⑤答案

C解析

肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明了一個(gè)生物的遺傳物質(zhì)可在同種的另一個(gè)生物的細(xì)胞中發(fā)揮作用,證明了轉(zhuǎn)基因技術(shù)的可能性,①有關(guān);中心法則的確立使人們認(rèn)識(shí)了遺傳信息的表達(dá)過(guò)程,奠定了基因工程的理論基礎(chǔ),②有關(guān);克隆羊“多莉”的誕生、精子獲能機(jī)理的揭示都屬于細(xì)胞水平的研究成果,與基因工程的誕生無(wú)關(guān),③④無(wú)關(guān);遺傳密碼的破譯使人們認(rèn)識(shí)到核酸與蛋白質(zhì)中的氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這也是基因工程誕生的理論基礎(chǔ),⑤有關(guān);質(zhì)粒、限制酶、連接酶及逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)、DNA合成儀的問(wèn)世為基因工程誕生提供了技術(shù)支持,⑥⑦有關(guān);體外重組DNA分子構(gòu)建的成功、重組DNA進(jìn)入受體細(xì)胞并成功表達(dá)標(biāo)志著基因工程的誕生,⑧⑨有關(guān)。探究點(diǎn)二重組DNA技術(shù)的基本工具1.基因工程又叫重組DNA技術(shù),DNA的雙螺旋的直徑只有2nm,對(duì)如此微小的分子進(jìn)行操作,是一項(xiàng)非常精細(xì)的工作,需要專(zhuān)門(mén)的“分子工具”。重組DNA技術(shù)所需要的基本工具是什么?提示

限制性內(nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”、DNA連接酶——“分子縫合針”和基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車(chē)”。2.回答關(guān)于限制性內(nèi)切核酸酶的問(wèn)題。(1)請(qǐng)舉例說(shuō)明限制性內(nèi)切核酸酶的“限制性”表現(xiàn)在什么地方。這體現(xiàn)了酶的哪種特性?(2)限制性內(nèi)切核酸酶的切割位置及結(jié)果有哪些種類(lèi)?請(qǐng)舉例說(shuō)明。(3)在切割含目的基因的DNA分子時(shí),限制性內(nèi)切核酸酶要切割幾個(gè)磷酸二酯鍵?為什么?提示

(1)表現(xiàn)在兩方面:①限制性內(nèi)切核酸酶只能識(shí)別雙鏈DNA分子上某種特定的脫氧核苷酸序列;②限制性內(nèi)切核酸酶只能在識(shí)別序列上特定的兩個(gè)脫氧核苷酸之間進(jìn)行切割。如EcoRⅠ

只能識(shí)別GAATTC序列,且只切割G—A之間的磷酸二酯鍵。這體現(xiàn)了酶具有專(zhuān)一性。(2)①切割位置:識(shí)別序列的中軸線兩側(cè)②切割位置:識(shí)別序列的中軸線處(3)4個(gè)。DNA分子為雙鏈,且目的基因兩端均含有限制性內(nèi)切核酸酶的識(shí)別位點(diǎn)。3.回答關(guān)于DNA連接酶的問(wèn)題。(1)DNA連接酶和限制酶的作用和作用部位是否相同?(2)DNA連接酶的識(shí)別有無(wú)特異性?能否催化連接不同限制酶切割形成的黏性末端?提示

(1)DNA連接酶和限制酶作用部位相同,都是特定部位的磷酸二酯鍵(下圖①所示位置)。但二者作用正好相反,前者是“縫合”,后者是“切割”。如下圖所示。(2)DNA連接酶無(wú)識(shí)別的特異性,對(duì)于互補(bǔ)的黏性末端以及平末端(T4DNA連接酶可連接)都能連接,連接的是磷酸二酯鍵。不同限制酶切割形成的黏性末端只要互補(bǔ),DNA連接酶就可催化二者連接。4.回答關(guān)于基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車(chē)”的問(wèn)題。(1)具備什么條件才能充當(dāng)“分子運(yùn)輸車(chē)”?(2)什么叫質(zhì)粒?天然質(zhì)粒能直接用于基因工程中嗎?提示

(1)①能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。②具多種限制酶切割位點(diǎn),以便與外源基因連接。③具有特殊標(biāo)記基因,便于重組DNA分子篩選。④載體是安全的,不能對(duì)受體細(xì)胞有害。⑤載體DNA分子大小應(yīng)合適,以便提取和在體外進(jìn)行操作。(2)一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核之外,并具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子,主要存在于細(xì)菌和酵母菌體內(nèi)。因?yàn)橘|(zhì)粒上一般沒(méi)有特殊的標(biāo)記基因,所以不能直接用于基因工程中。[歸納提升]1.與DNA分子相關(guān)的四種酶的比較比較項(xiàng)目限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子脫氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵氫鍵作用特點(diǎn)識(shí)別特定核苷酸序列,使特定部位的磷酸二酯鍵斷開(kāi),切割目的基因及質(zhì)粒載體將雙鏈DNA片段“縫合”起來(lái),恢復(fù)磷酸二酯鍵將單個(gè)脫氧核苷酸添加到脫氧核苷酸鏈上將DNA兩條鏈之間的氫鍵打開(kāi)作用結(jié)果形成黏性末端或平末端形成重組DNA分子形成新的DNA分子形成單鏈DNA分子應(yīng)用基因工程DNA復(fù)制2.標(biāo)記基因用于重組DNA分子篩選的原理(1)載體上的標(biāo)記基因一般是一些抗生素的抗性基因。未轉(zhuǎn)入目的基因的受體細(xì)胞沒(méi)有抵抗相應(yīng)抗生素的能力。(2)含有某抗生素抗性基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞,抗性基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá),該受體細(xì)胞獲得抗性。(3)在含該抗生素的培養(yǎng)基上,不能生長(zhǎng)的是沒(méi)有抗性的細(xì)胞,能生長(zhǎng)的是具有抗性的受體細(xì)胞。易錯(cuò)提醒

(1)不同DNA分子用同一種限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端相同,同一個(gè)DNA分子用不同的限制酶切割,產(chǎn)生的黏性末端一般不相同,即同一種限制酶一定能切出相同的黏性末端,相同的黏性末端不一定來(lái)自同一種限制酶的切割。(2)如果不同限制酶切割形成的黏性末端互補(bǔ),則可以重新配對(duì),由DNA連接酶連接。[探究應(yīng)用]1.以下是幾種不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.以上DNA片段是由5種限制酶切割后產(chǎn)生的B.若要把相應(yīng)片段連接起來(lái),應(yīng)選用DNA連接酶C.上述能進(jìn)行連接的兩個(gè)黏性片段連接后形成的DNA分子是D.①②④屬于黏性末端,③⑤屬于平末端答案

A解析

圖中①④是同一種限制酶切割形成的,因此以上DNA片段是由4種限制酶切割后產(chǎn)生的,A項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA連接酶可將具有相同末端的DNA片段連接起來(lái),B項(xiàng)正確;圖中①④具有相同的黏性末端,可被DNA連接酶連接形成

,C項(xiàng)正確;由圖可知,①②④屬于黏性末端,③⑤屬于平末端,D項(xiàng)正確。2.下列有關(guān)基因工程中限制酶的描述,錯(cuò)誤的是(

)A.一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核糖核苷酸序列B.限制酶的活性受溫度、pH的影響,總有一個(gè)最合適的條件C.限制酶能破壞DNA上相鄰脫氧核苷酸之間的化學(xué)鍵D.限制酶不只存在于原核生物中,其合成場(chǎng)所是核糖體答案

A解析

基因工程中的限制酶只能識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的脫氧核苷酸序列,不能識(shí)別RNA分子的核糖核苷酸序列,A項(xiàng)錯(cuò)誤;同其他的酶一樣,限制酶的活性同樣受溫度和pH的影響,而且在最適條件時(shí),酶活性最高,B項(xiàng)正確;限制酶催化的是特定部位的相鄰脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵的斷裂,C項(xiàng)正確;限制酶主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的,也有來(lái)自真核細(xì)胞的,其本質(zhì)是蛋白質(zhì),在核糖體上合成,D項(xiàng)正確。3.(2021吉林長(zhǎng)春中學(xué)高二期中)下列關(guān)于DNA連接酶的敘述,正確的是(

)A.DNA連接酶不需要識(shí)別特定的脫氧核苷酸序列B.一種DNA連接酶只能連接一種黏性末端C.將單個(gè)脫氧核苷酸加到某DNA片段末端,形成磷酸二酯鍵D.連接兩條DNA鏈上堿基之間的氫鍵答案

A解析

DNA連接酶連接的是兩條DNA鏈上的磷酸和脫氧核糖,形成磷酸二酯鍵,不需要識(shí)別特定的脫氧核苷酸序列,A項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA連接酶可以連接互補(bǔ)的黏性末端兩條鏈主鏈上的磷酸和脫氧核糖,所以一種DNA連接酶可以連接多種黏性末端,B項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA連接酶連接的是兩個(gè)DNA片段,DNA聚合酶是將單個(gè)脫氧核苷酸加到某個(gè)DNA片段末端,形成磷酸二酯鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤。4.下列有關(guān)限制酶和DNA連接酶的敘述,正確的是(

)A.用限制酶酶切獲得一個(gè)目的基因時(shí)得到兩個(gè)切口,有2個(gè)磷酸二酯鍵被斷開(kāi)B.序列-CATG↓-和-G↓GATCC-被限制酶切出的黏性末端堿基數(shù)不同C.限制酶識(shí)別序列越短,則該序列在DNA中出現(xiàn)的概率就越大D.T4DNA連接酶和E.coliDNA連接酶都能催化平末端和黏性末端的連接答案

C解析

用限制酶剪切獲得一個(gè)目的基因時(shí)得到兩個(gè)切口,有4個(gè)磷酸二酯鍵被斷開(kāi),A項(xiàng)錯(cuò)誤;-CATG↓-