当前位置：首页 > 2020学年高中生物专题1基因工程1DNA重组技术的基本工具学案新人教版选修3
DNA片段之间连接形成的产物有三种
B．DNA连接酶的作用是将酶切后得到的黏性末端连接起来，形成一个重组质粒时形成两个磷酸二酯键
C．为了防止目的基因反向粘连和质粒自行环化，酶切时可选用的酶是EcoRⅠ和BamHⅠ
D．能在含青霉素的培养基中生长的受体细胞表明该目的基因已成功导入该细胞 解析：选AC。如果将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRⅠ酶切，那么酶切后二者的黏性末端相同，在DNA连接酶的作用下，由两个DNA片段之间连接形成的产物有三种，只有一种符合基因工程的需求；DNA连接酶的作用是将酶切后的目的基因和质粒的黏性末端连接起来形成重组质粒，该过程形成4个磷酸二酯键；为了防止目的基因和质粒自行环化，酶切时可选用的酶是EcoRⅠ和BamHⅠ，这样切割后得到的DNA片段两侧的黏性末端不同；由于受体细胞为无任何抗药性的原核细胞，因此能在含青霉素的培养基中生长，可能是受体细胞成功导入了目的基因，也可能是只导入了不含目的基因的载体。
三、非选择题
11．下图表示两种限制酶识别DNA分子的特定序列，并在特定位点对DNA分子进行切割的示意图，请回答以下问题：
(1)图中甲和乙代表______________________________________________________。 (2)EcoRⅠ、HpaⅠ代表__________________________________________________。 (3)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段，切口的类型分别为________________、________________。甲中限制酶的切点是________________之间，乙中限制酶的切点是________之间。
(4)由图解可以看出，限制酶的作用特点是___________________________________ ______________________________________________________________________。 (5)如果甲中G碱基发生基因突变，可能发生的情况是
_____________________________________________________________________。 解析：(1)由图示看出，甲和乙代表由脱氧核苷酸构成的不同的DNA片段。(2)EcoRⅠ和
HpaⅠ能切割DNA分子，说明它们是限制酶。(3)甲中切点在G、A之间，切口在识别序列中
轴线两侧，形成黏性末端；乙中切点在A、T之间，切口在识别序列中轴线处，形成平末端。
(4)(5)限制酶能识别DNA分子的特定核苷酸序列，并从特定位点切割DNA分子。当特定核苷酸序列变化后，就不能被相应限制酶识别。
答案：(1)有特定脱氧核苷酸序列的DNA片段 (2)两种不同的限制酶
(3)黏性末端 平末端 G、A A、T
(4)能识别双链DNA分子的特定脱氧核苷酸序列，并从特定的位点将DNA分子切开 (5)限制酶不能识别切割位点
12．根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)限制酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有________和________。 (2)质粒载体用限制酶X(识别的序列由6个核苷酸组成)切割后产生的片段如下：
AATTC……G
G……CTTAA
该酶识别的序列为__________________，切割的部位是__________________。 (3)为使切割后的载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用限制酶X切割外，还可用限制酶Y切割，两种酶共同的特点是________________________________________。
(4)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即________DNA连接酶和________DNA连接酶，其中后者只能连接一种末端。
(5)基因工程中除质粒外，____________和________也可作为载体。
解析：(1)限制酶切割DNA分子后可产生两种类型的末端，即平末端和黏性末端。(2)将图中片段两端的黏性末端对接后可以看出限制酶X识别的序列为6个核苷酸组成的—GAATTC—，互补链是—CTTAAG—，切割的位点为G和A之间的磷酸二酯键。(3)质粒载体可以用限制酶X切割，也可以用另一种限制酶切割，说明该酶与限制酶X切割产生的黏性末端相同或者是互补。(4)基因工程使用的DNA连接酶，按来源可分为E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶，其中只能连接黏性末端的是E·coli DNA连接酶。(5)基因工程的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒。
答案：(1)黏性末端 平末端
(2)—GAATTC—或—CTTAAG— G和A之间的磷酸二酯键 (3)两种限制酶切割后形成的黏性末端相同或互补 (4)T4 E·coli
(5)λ噬菌体的衍生物 动植物病毒
13．下图所示，质粒pZHZ9上含有X抗生素抗性基因(X)和Y抗生素抗性基因(Y)。其中，X内部含有限制酶KasⅠ识别序列，Y内部含有限制酶FseⅠ、HpaⅡ、NaeⅠ、Ngo MIV识别序列，五种酶的识别序列如图B(表示切割位点)，且这些识别序列在整个质粒上均仅有一处，目的基因内部不存在这些识别序列。请回答下列有关遗传信息传递与表达的问题：
RR
RR
(1)若要将结构如图C所示的目的基因直接插入Y内形成重组质粒pZHZ10，则pZHZ9需用限制酶________切开。
(2)将上述切开的质粒溶液与目的基因溶液混合，加入DNA连接酶连接后，进行大肠杆菌受体细胞导入操作。之后，受体细胞的类型(对两种抗生素表现出抗性R或敏感性S)包含________(多选)。
A．X、Y C．X、Y
SRRRRB．X、Y D．X、Y
SSRS解析：(1)图B中的限制酶Ngo MIV识别并切割形成的黏性末端与目的基因两端的黏性末端序列相同，所以pZHZ9需用限制酶Ngo MIV切割。(2)将切开的质粒溶液与目的基因溶液混合后，加入DNA连接酶，构建基因表达载体，培养液中会出现三类情况：第一类是目的基因和质粒结合，这种基因表达载体上的Y抗性基因破坏，成为X、Y类型质粒；第二类是质粒自身将切口处连接起来，恢复为正常质粒，具有X、Y两个抗性基因；第三类是目的基因和目的基因连接。进行大肠杆菌受体细胞导入的操作后，若导入了第一类基因表达载体，则细菌的类型为X、Y，若导入了第二种类型的质粒，则细菌的类型为X、Y，若没有导入质粒，则细菌的类型为X、Y。
答案：(1)Ngo MIV (2)ABD
14．通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示这一技术的基本过程。在该工程中所用的基因“分子手术刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC—，请回答下列问题：
SSRSRRRRRRS
(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是________。人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是________________。
(2)请在图中画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。
(3)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，是因为____________________ ________________________________________________________________________。 解析：在基因工程中用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶。在对载体和目的基因进行切割时，一定要用同一种限制酶，才能切出相同的黏性末端。当插入目的基因时，常用DNA连接酶使二者之间形成磷酸二酯键而连接起来。
答案：(1)限制酶 DNA连接酶 (2)
(3)人的遗传物质(基因)与羊的遗传物质都为DNA，其物质组成和空间结构相同
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