人教版选修3课件 第1部分 专题1 1.1 DNA重组技术的基本工具.ppt

1、 理解理解 教材新知教材新知 把握把握 命题热点命题热点 应用应用 落实体验落实体验 课下综合检测课下综合检测 课堂回扣练习课堂回扣练习 命题点一命题点一 命题点二命题点二 知识点一知识点一 知识点二知识点二 1 11 1 DNADNA重重 组技术组技术 的基本的基本 工具工具 专专 题题 1 1 11 DNA重组技术的基本重组技术的基本工具工具 1基因工程突破了生殖隔离，实现了不同种生物间基因工程突破了生殖隔离，实现了不同种生物间 的基因重组。的基因重组。 2不同生物基因能拼接在一起的理论基础是不同生物基因能拼接在一起的理论基础是DNA分分 子都是由子都是由4种脱氧核苷酸构成的规则的双螺旋结

2、种脱氧核苷酸构成的规则的双螺旋结 构。构。 3外源外源DNA能在受体细胞表达的理论基础是密码子能在受体细胞表达的理论基础是密码子 的通用性。的通用性。 4DNA重组技术的基本工具有限制性核酸内切酶、重组技术的基本工具有限制性核酸内切酶、 DNA连接酶和使基因进入受体细胞的载体。连接酶和使基因进入受体细胞的载体。 5限制性核酸内切酶可识别双链限制性核酸内切酶可识别双链DNA分子特定分子特定 的核苷酸序列，并在特定位点上切割。的核苷酸序列，并在特定位点上切割。 6DNA连接酶根据来源不同可分为连接酶根据来源不同可分为E coli DNA 连接酶和连接酶和T4DNA连接酶。连接酶。E coli DN

3、A连接酶连接酶 只能连接黏性末端，而只能连接黏性末端，而T4DNA连接酶既能连连接酶既能连 接黏性末端也能连接平末端。接黏性末端也能连接平末端。 7在基因工程中使用的载体除质粒外，还有在基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬噬 菌体的衍生物、动植物病毒等。菌体的衍生物、动植物病毒等。 基因工程的概念及其诞生与发展基因工程的概念及其诞生与发展 1基因工程的概念基因工程的概念 基因工程的别名基因工程的别名 _ 操作环境操作环境 生物体外生物体外 操作对象操作对象 _ 操作水平操作水平 _ 结果结果 创造出人类需要的新的创造出人类需要的新的_和和 _ DNA重组技术重组技术 基因基因 DNA分子水平分

4、子水平 生物类型生物类型 生物产品生物产品 2基因工程的诞生和发展基因工程的诞生和发展 (1)基础理论的重大突破：基础理论的重大突破： _是遗传物质的证明；是遗传物质的证明； DNA双螺旋结构和双螺旋结构和_的确立；的确立； _的破译。的破译。 (2)技术发明使基因工程的实施成为可能：技术发明使基因工程的实施成为可能： 基因转移载体和基因转移载体和_相继发现；相继发现； _技术的发明；技术的发明； DNA体外重组得到实现，体外重组得到实现，_获得成功。获得成功。 DNA 中心法则中心法则 遗传密码遗传密码 工具酶工具酶 DNA合成和测序合成和测序 重组重组DNA表达实验表达实验 (3)基因工程

5、的发展与完善：基因工程的发展与完善： 1980年，科学家首次培育出世界上第一个转基因小鼠。年，科学家首次培育出世界上第一个转基因小鼠。1983 年，世界第一例年，世界第一例_培育成功，基因工程进入迅速发展阶培育成功，基因工程进入迅速发展阶 段。段。 1988年年_的发明，使基因工程进一步发展和完善。的发明，使基因工程进一步发展和完善。 转基因烟草转基因烟草 PCR技技术术 1通过分析基因工程的概念，讨论基因工程的原理是什么。通过分析基因工程的概念，讨论基因工程的原理是什么。 提示：提示：基因重组。基因重组。 2将人的胰岛素基因导入大肠杆菌体内，通过大肠杆菌将人的胰岛素基因导入大肠杆菌体内，通过

6、大肠杆菌 能大量生产人胰岛素。请分析人胰岛素基因能在大肠杆菌体内能大量生产人胰岛素。请分析人胰岛素基因能在大肠杆菌体内 表达的理论基础是什么？表达的理论基础是什么？ 提示：提示：生物共用一套遗传密码。生物共用一套遗传密码。 1基因重组的三种主要类型基因重组的三种主要类型 (1)交叉互换：减数第一次分裂四分体时期，同源染色体上交叉互换：减数第一次分裂四分体时期，同源染色体上 的非姐妹染色单体间的交叉互换。的非姐妹染色单体间的交叉互换。 (2)自由组合：减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非自由组合：减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非 等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合。等位基因随着非同

7、源染色体的自由组合而组合。 (3)基因工程：转基因生物因外源基因导入而获得的新性状基因工程：转基因生物因外源基因导入而获得的新性状 是可以遗传的。是可以遗传的。 2基因工程的理论基础基因工程的理论基础 (1)拼接的基础：拼接的基础： 基本组成单位相同：不同生物的基本组成单位相同：不同生物的DNA分子都是由脱氧分子都是由脱氧 核苷酸构成的。核苷酸构成的。 空间结构相同：不同生物的空间结构相同：不同生物的DNA分子一般都是由两条分子一般都是由两条 反向平行的脱氧核苷酸长链形成的规则的双螺旋结构。反向平行的脱氧核苷酸长链形成的规则的双螺旋结构。 碱基配对方式相同：不同生物的碱基配对方式相同：不同生物

8、的DNA分子中两条链之分子中两条链之 间的碱基配对方式均是间的碱基配对方式均是A与与T配对，配对，G与与C配对。配对。 (2)表达的基础：生物界共用一套遗传密码，相同的遗传表达的基础：生物界共用一套遗传密码，相同的遗传 信息在不同生物体内可表达出相同的蛋白质。信息在不同生物体内可表达出相同的蛋白质。 DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具 1限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶(又称限制酶又称限制酶) (1)来源：主要是从来源：主要是从_生物中分离纯化出来的。生物中分离纯化出来的。 (2)功能：能够识别双链功能：能够识别双链DNA分子的某种分子的某种_核苷酸序列，并核苷酸序列，并 且使每一条链

9、中且使每一条链中特定特定部位的两个核苷酸之间的部位的两个核苷酸之间的_断开。断开。 (3)结果：经限制酶切割产生的结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形片段末端通常有两种形 式：式：_末端和末端和_末端。末端。 原核原核 特定特定 磷酸二酯键磷酸二酯键 黏性黏性 平平 2DNA连接酶连接酶 (1)作用：将双链作用：将双链_片段片段“缝合缝合”起来，恢复被限制酶起来，恢复被限制酶 切开的两个核苷酸之间的切开的两个核苷酸之间的_。 (2)种类：种类： 种类种类 比较比较 项目项目 Ecoli DNA 连接酶连接酶 T4DNA连接酶连接酶 来源来源 _ _ 特点特点 只能只能“缝合缝合”

10、具具 有有_的的 双链双链DNA片段片段 既可以既可以“缝合缝合”双链双链DNA片段片段 互补的互补的_，又可以，又可以“缝缝 合合”双链双链DNA片段的片段的_ 大肠杆菌大肠杆菌 T4噬菌体噬菌体 黏性末端黏性末端 黏性末端黏性末端 平末端平末端 DNA 磷酸二酯键磷酸二酯键 3运载体运载体 (1)作用：将作用：将_送入细胞中。送入细胞中。 (2)种类：种类：_、噬菌体衍生物和噬菌体衍生物和_等。等。 (3) 外源基因外源基因 质粒质粒 动植物病毒动植物病毒 1结合结合DNA复制的过程分析，限制酶和复制的过程分析，限制酶和DNA解旋酶的作解旋酶的作 用部位有何不同？用部位有何不同？ 提示：提

11、示：限制酶作用于磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键，限制酶作用于磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键， DNA解旋酶作用于碱基对之间的氢键。解旋酶作用于碱基对之间的氢键。 提示：提示：限制性核酸内切酶。识别的碱基序列为：限制性核酸内切酶。识别的碱基序列为：GAATTC， 切点在切点在G和和A之间。特异性。之间。特异性。 2下图所示过程是哪类酶作用的结果？该酶识别的碱基序下图所示过程是哪类酶作用的结果？该酶识别的碱基序 列及切点是什么？这体现了该类酶具有什么特性？列及切点是什么？这体现了该类酶具有什么特性？ 3观察下图，分析黏性末端和平末端是如何形成的。观察下图，分析黏性末端和平末端是如何形成的。 (1)

12、EcoRI(在在G与与A之间切割之间切割)： (2)SmaI(在在G与与C之间切割之间切割)： 提示：提示：限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA两条两条 单链分割开，就形成黏性末端，而从识别序列的中心轴线切单链分割开，就形成黏性末端，而从识别序列的中心轴线切 开就形成平末端。开就形成平末端。 4下图中的下图中的X酶指的是什么酶？该种酶的使用是否需要酶指的是什么酶？该种酶的使用是否需要 选择？为什么？选择？为什么？ 提示：提示：DNA连接酶。需要。连接酶。需要。E coli DNA连接酶只能连接黏连接酶只能连接黏 性末端，而性末端，而T4DNA连接酶既可以连

13、接黏性末端又可以连接平连接酶既可以连接黏性末端又可以连接平 末端。末端。 1DNA连接酶与限制性核酸内切酶的比较连接酶与限制性核酸内切酶的比较 (1)区别：区别： 作用作用 应用应用 限制性核酸限制性核酸 内切酶内切酶 使特定部位的磷酸使特定部位的磷酸 二酯键断裂二酯键断裂 用于提取目的基因用于提取目的基因 和切割载体和切割载体 DNA连接酶连接酶 在在DNA片段之间重片段之间重 新形成磷酸二酯键新形成磷酸二酯键 用于目的基因和载用于目的基因和载 体的连接体的连接 (2)两者的关系可两者的关系可表示为：表示为： 2限制性核酸内切酶与解旋酶的区别限制性核酸内切酶与解旋酶的区别 (1)相同点：都是

14、作用于相同点：都是作用于DNA分子中的化学键。分子中的化学键。 (2)不同点：作用部位不同，前者作用于磷酸二酯键，不同点：作用部位不同，前者作用于磷酸二酯键， 后者作用于氢键。后者作用于氢键。 3DNA连接酶与连接酶与DNA聚合酶的比较聚合酶的比较 比较项目比较项目 DNA连接酶连接酶 DNA聚合酶聚合酶 相同点相同点 作用实质相同，都是催化两个核苷酸之间作用实质相同，都是催化两个核苷酸之间 形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键 不不 同同 点点 是否需要模板是否需要模板 不需要不需要 需要需要 接接DNA链链 双链双链 单链单链 作用过程作用过程 在两个在两个DNA片片 段间形成磷酸段间形成磷酸 二

15、酯键二酯键 将单个核苷酸加到已存将单个核苷酸加到已存 在的在的DNA单链片段上，单链片段上， 形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键 作用结果作用结果 将已存在的将已存在的 DNA片段连接片段连接 合成新的合成新的DNA分子分子 用途用途 基因工程基因工程 DNA复制复制 4上述四种酶的作用部位图解上述四种酶的作用部位图解 (1)作用于作用于a(磷酸二酯键磷酸二酯键)的酶有：限制酶、的酶有：限制酶、DNA连接酶、连接酶、 DNA聚合酶。聚合酶。 (2)作用于作用于b(氢键氢键)的酶是解旋酶。的酶是解旋酶。 特别提醒特别提醒 (1)不同不同DNA分子用同一种限制酶切割形成的黏性末端都相分子用同一种限制酶切

16、割形成的黏性末端都相 同；同一个同；同一个DNA分子用不同限制酶切割，产生的黏性末端一般分子用不同限制酶切割，产生的黏性末端一般 不相同。不相同。 (2)不同限制酶切割形成的黏性末端，如果互补则可以相互不同限制酶切割形成的黏性末端，如果互补则可以相互 重新配对连接。重新配对连接。 5细胞膜上的载体与基因工程中的载体的区别细胞膜上的载体与基因工程中的载体的区别 (1)化学本质不同：细胞膜上的载体化学成分是蛋白质；基化学本质不同：细胞膜上的载体化学成分是蛋白质；基 因工程中的载体可能是物质，如质粒因工程中的载体可能是物质，如质粒(DNA)、噬菌体的衍生噬菌体的衍生 物，也可能是生物，如动植物病毒等

17、。物，也可能是生物，如动植物病毒等。 (2)功能不同：细胞膜上的载体功能是协助细胞膜控制物质功能不同：细胞膜上的载体功能是协助细胞膜控制物质 进出细胞；基因工程中的载体是一种进出细胞；基因工程中的载体是一种“分子运输车分子运输车”，把目的，把目的 基因导入受体细胞。基因导入受体细胞。 以具体实例为素材，考查限制酶的作用及特点以具体实例为素材，考查限制酶的作用及特点 例例 1 下表所示为常用的限制酶及其识别序列和切割位点，下表所示为常用的限制酶及其识别序列和切割位点， 由此推断以下说法，正确的是由此推断以下说法，正确的是 ( ) 限制酶名称限制酶名称 识别序列和切割位点识别序列和切割位点 限制酶

18、名称限制酶名称 识别序列和切割位点识别序列和切割位点 BamH Kpn EcoR Sau3A Hind Sma GG ATCC CA ATTC GTYR AC GGTACC G ATC CCCG GG 注：注：YC 或或 T，RA 或或 G。 A限制酶切割后不一定形成黏性末端限制酶切割后不一定形成黏性末端 B限制酶的切割位点一定在识别序列的内部限制酶的切割位点一定在识别序列的内部 C不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端 D一种限制酶一定只能识别一种核苷酸序列一种限制酶一定只能识别一种核苷酸序列 思路点拨思路点拨 精讲精析精讲精析 由表中信息可知，由表中信

19、息可知，Hind能识别能识别 4 种不同的核种不同的核 苷酸序列；苷酸序列；Sau3A酶的切割位点在识别序列的外部；酶的切割位点在识别序列的外部；BamH 酶与酶与 Sau3A酶切割后能形成相同的黏性末端；酶切割后能形成相同的黏性末端；Sma酶切割后酶切割后 产生的是平末端。产生的是平末端。 答案答案 A 限制酶的识别序列和切割末端的判断限制酶的识别序列和切割末端的判断 (1)识别序列的特点：遵循碱基互补配对原则，无识别序列的特点：遵循碱基互补配对原则，无 论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中 心轴线，如图，中轴线两侧的双链心轴线，如图，

20、中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反上的碱基是反 向对称重复排列的。如向对称重复排列的。如 GC CG GC CG 以中心线为轴，两以中心线为轴，两侧碱基侧碱基 互补对称；互补对称；CCAGG GGTCC以 以A T为轴，两侧碱基互补对称。 为轴，两侧碱基互补对称。 (2)判断黏性末端或平末端是否由同一种限制酶切割形成判断黏性末端或平末端是否由同一种限制酶切割形成 的方法是：将黏性末端或平末端之一旋转的方法是：将黏性末端或平末端之一旋转180 后，看它们是后，看它们是 否是完全相同的结构。否是完全相同的结构。 限制酶是一种核酸切割酶，可识别并切割限制酶是一种核酸切割酶，可识别并切割DNA分子上特

21、定的核苷分子上特定的核苷 酸序列。下图为四种限制酶酸序列。下图为四种限制酶BamH 、EcoR 、Hind 以及以及 Bgl 的识别序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其的识别序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其 中哪两种限制酶所切割出来的中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？其正片段末端可以互补黏合？其正 确的末端互补序列是什么确的末端互补序列是什么 ( ) ABamH和和EcoR 末端互补序列为末端互补序列为AATT BBamH和和Hind 末端互补序列为末端互补序列为GATC CEcoR和和Hind 末端互补序列为末端互补序列为AATT DBamH和和Bgl

22、 末端互补序列为末端互补序列为GATC 解析：解析：图中四种限制酶切割图中四种限制酶切割DNA分子所形成的黏性末端分别是分子所形成的黏性末端分别是 C G CTAG、C G TTAA、T A TCGA、T A CTAG，可知可知BamH 和和Bgl切割切割DNA分子产生的末端的碱基是互补的。分子产生的末端的碱基是互补的。 答案：答案：D 以模式图为依托，考查运载体及其必备条件以模式图为依托，考查运载体及其必备条件 例例2 目前基因工程所用的质粒载体主要是以天然细菌质目前基因工程所用的质粒载体主要是以天然细菌质 粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒，粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒，pBR3

23、22质粒是较早质粒是较早 构建的质粒载体，其主要结构如下图所示。构建的质粒载体，其主要结构如下图所示。 (1)构建人工质粒时要有抗性基因，以便于构建人工质粒时要有抗性基因，以便于_ _。 (2)pBR322分子中有单个分子中有单个EcoR限制酶作用位点，限制酶作用位点，EcoR 只能识别序列只能识别序列GAATTC，并只能在，并只能在G和和A之间切割。若在之间切割。若在 某目的基因的两侧各有某目的基因的两侧各有1个个EcoR的切点，请画出目的基因两的切点，请画出目的基因两 侧被限制酶侧被限制酶EcoR切割后所形成的黏性末端：切割后所形成的黏性末端：_。 (3)pBR322分子中另有单个的分子中

24、另有单个的BamH限制酶作用位点，现限制酶作用位点，现 将经将经BamH处理后的质粒与用另一种限制酶处理后的质粒与用另一种限制酶Bgl处理得到的处理得到的 目的基因，通过目的基因，通过DNA连接酶作用恢复连接酶作用恢复_键，成功获得了键，成功获得了 重组质粒，说明重组质粒，说明_ _。 (4)为了检测上述重组质粒是否导入原本无为了检测上述重组质粒是否导入原本无ampR和和tetR的大肠的大肠 杆菌，将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图二杆菌，将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图二 的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，

25、使绒布面沾上菌落，然后 将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果(空圈空圈 表示与图二对照无菌落的位置表示与图二对照无菌落的位置)。与图三空圈相对应的图二中的。与图三空圈相对应的图二中的 菌落表现型是菌落表现型是_，图三结果显示，图三结果显示， 多数大肠杆菌导入的是多数大肠杆菌导入的是_。 思路点拨思路点拨 精讲精析精讲精析 (1)质粒作为基因表达载体的条件之一是要有抗质粒作为基因表达载体的条件之一是要有抗 性基因，以便于筛选性基因，以便于筛选(鉴别鉴别)目的基因是否导入受体细胞。目的基因是否导入受体细胞。(2)同一同一 限制酶切割限

26、制酶切割DNA分子产生的黏性末端相同，根据题意可知：该目分子产生的黏性末端相同，根据题意可知：该目 的基因两侧被限制酶的基因两侧被限制酶EcoR切割后所形成的黏性末端为：切割后所形成的黏性末端为： 目的基因目的基因 G AATTC G AATTC CTTAA G CTTAA G (3)DNA连接酶催化两个连接酶催化两个DNA片段形成磷酸二酯键；而通过片段形成磷酸二酯键；而通过DNA连连 接酶作用能将两个接酶作用能将两个DNA分子片段连接，表明经两种限制酶分子片段连接，表明经两种限制酶(BamH 和和Bgl)切割得到的切割得到的DNA片段，其黏性末端相同。片段，其黏性末端相同。(4)由题意知：由

27、由题意知：由 于与图三空圈相对应的大肠杆菌能在含氨苄青霉素的培养基上生于与图三空圈相对应的大肠杆菌能在含氨苄青霉素的培养基上生 长，而不能在含四环素的培养基上生长，故可推知与图三空圈相对长，而不能在含四环素的培养基上生长，故可推知与图三空圈相对 应的图二中的菌落能抗氨苄青霉素，但不能抗四环应的图二中的菌落能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素。由图二、图素。由图二、图 三结果显示，多数大肠杆菌都能抗氨苄青霉素，而经限制酶三结果显示，多数大肠杆菌都能抗氨苄青霉素，而经限制酶 BamH作用后，标记基因作用后，标记基因tetR被破坏，被破坏，故导入目的基因的大肠杆菌故导入目的基因的大肠杆菌 不能抗四环素，即

28、多数大肠杆菌导入的是不能抗四环素，即多数大肠杆菌导入的是pBR322质粒。质粒。 答案答案 (1)筛选筛选(鉴别鉴别)目的基因是否导入受体细胞目的基因是否导入受体细胞 (2)如下所示：如下所示： 目的基因目的基因 G AATTCG AATTC CTTAA GCTTAA G (3)磷酸二酯磷酸二酯 两种限制酶两种限制酶(BamH和和Bgl)切割得到的切割得到的 黏性末端相同黏性末端相同 (4)能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素 pBR322质粒质粒 对限制酶和载体切割位点的说明对限制酶和载体切割位点的说明 (1)若用于切割载体的限制酶有多个切点，则切割后载体可若用于切割

29、载体的限制酶有多个切点，则切割后载体可 能丢失含有复制起始点的片段，重组能丢失含有复制起始点的片段，重组DNA分子进入受体细胞后分子进入受体细胞后 便不能进行自主复制。便不能进行自主复制。 (2)切点所处位置必须在载体本身需要的基因片段之外，以切点所处位置必须在载体本身需要的基因片段之外，以 避免载体因目的基因的插入而失活。避免载体因目的基因的插入而失活。 课堂回扣练习课堂回扣练习 1以下有关基因工程的叙述，正确的是以下有关基因工程的叙述，正确的是 ( ) A基因工程是细胞水平上的生物工程基因工程是细胞水平上的生物工程 B基因工程的产物对人类都是有益的基因工程的产物对人类都是有益的 C基因工程

30、育种的优点之一是目的性强基因工程育种的优点之一是目的性强 D基因工程产生的变异属于人工诱变基因工程产生的变异属于人工诱变 解析：解析：基因工程是在生物体外，通过对基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工分子进行人工“剪剪 切切”和和“拼接拼接”，对生物的基因进行有目的地改造，然后导入，对生物的基因进行有目的地改造，然后导入 受体细胞内，使目的基因在受体细胞内成功表达，产生出人类受体细胞内，使目的基因在受体细胞内成功表达，产生出人类 所需要的基因产物。因而基因工程是分子水平上的生物工程，所需要的基因产物。因而基因工程是分子水平上的生物工程， 其产生的变异属于基因重组，而不属于人工诱变；基因

31、工程虽其产生的变异属于基因重组，而不属于人工诱变；基因工程虽 是按照人们的意愿改造生物，目的性强，但并不是所有的基因是按照人们的意愿改造生物，目的性强，但并不是所有的基因 产物对人类都有益。产物对人类都有益。 答案：答案：C 2下列关于几种酶作用的叙述，下列关于几种酶作用的叙述，不不 正确的是正确的是 ( ) ADNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接 BRNA聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转 录录 C每种限制酶都能识别多种核苷酸序列，并切割出多种目的每种限制酶都能识别多种核苷酸序

32、列，并切割出多种目的 基因基因 DDNA聚合酶能把单个脱氧核苷酸分子连接成一条聚合酶能把单个脱氧核苷酸分子连接成一条DNA单链单链 解析：解析：限制酶具有专一性，一种限制酶一般只能识别一种核苷酸限制酶具有专一性，一种限制酶一般只能识别一种核苷酸 序列，并在特定位点切割序列，并在特定位点切割DNA分子。分子。DNA连接酶无识别的特异连接酶无识别的特异 性，能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接，性，能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接，DNA连接酶对连接酶对 于黏性末端或平末端都能催化其于黏性末端或平末端都能催化其“缝合缝合”，重新形成，重新形成DNA分子；分子； RNA聚合酶能与基因的特定位

33、点结合，催化遗传信息的转录；聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录； DNA聚合酶能以聚合酶能以DNA的一条链为模板，把单个脱氧核苷酸分子连的一条链为模板，把单个脱氧核苷酸分子连 接成一条接成一条DNA单链，复制形成新的单链，复制形成新的DNA分子。分子。 答案：答案：C 3作为基因的运输工具作为基因的运输工具质粒，必须具备的条件之一及理由质粒，必须具备的条件之一及理由 是是 ( ) A 能够在受体细胞中稳定地保存下来并大量复制， 以便提供 能够在受体细胞中稳定地保存下来并大量复制， 以便提供 大量的目的基因大量的目的基因 B具有多个限制酶切割位点，以便于目的基因的表达具有多个限制酶

34、切割位点，以便于目的基因的表达 C具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件 D能够在受体细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选能够在受体细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选 解析：解析：质粒必须能够在受体细胞中稳定地保存下来并大量复质粒必须能够在受体细胞中稳定地保存下来并大量复 制，以便提供大量的目的基因；质粒分子上必须有一个至多个制，以便提供大量的目的基因；质粒分子上必须有一个至多个 限制酶切割位点，供目的基因插入其中；具有某些标记基因，限制酶切割位点，供目的基因插入其中；具有某些标记基因， 以便于鉴定和筛选。以便于鉴定和筛选。 答案：答案：

35、A 4利用利用EcoR限制酶处理下列限制酶处理下列DNA片段，被切开的部位是片段，被切开的部位是( ) A B C D 解析：解析：限制酶切断的是核苷酸之间的磷酸二酯键，而非碱限制酶切断的是核苷酸之间的磷酸二酯键，而非碱 基对之间的氢键。基对之间的氢键。EcoR限制酶只能识别限制酶只能识别GAATTC序列，序列， 并切断并切断G和和A之间的磷酸二酯键。之间的磷酸二酯键。 答案：答案：A 5(江苏高考江苏高考)图图1表示含有目的基因表示含有目的基因D的的DNA片段长度片段长度(bp即碱基即碱基 对对)和部分碱基序列，图和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序表示一种质粒的结构和部分碱基

36、序 列。现有列。现有Msp、BamH、Mbo、Sma4种限制性核酸内种限制性核酸内 切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C CGG、 、 G GATCC、 、 GATC、 、CCC GGG。请回答下列问题： 。请回答下列问题： (1)图图 1 的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由 _连接。连接。 (2)若用限制酶若用限制酶 Sma完全切割图完全切割图 1 中中 DNA 片段，产生的末端是片段，产生的末端是 _末端，其产物长度为末端，其产物长度为_。 (3)若图若图 1 中虚线方框内的碱基对被中虚线方框内

37、的碱基对被 TA 碱基对替换，那么基因碱基对替换，那么基因 D就突变为基因就突变为基因d。 从杂合子中分离出图。 从杂合子中分离出图1及其对应的及其对应的DNA片段，片段， 用限制酶用限制酶 Sma完全切割，产物中共有完全切割，产物中共有_种不同长度的种不同长度的 DNA 片段。片段。 (4)若将图若将图2中质粒和目的基因中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连通过同种限制酶处理后进行连 接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是_。在导入重。在导入重 组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需

38、要用添加 _的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠 杆菌菌株中目的基因杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是不能正确表达，其最可能的原因是_ _ _。 解析：解析：(1)一条脱氧核苷酸链中相邻的两个碱基之间是通过一条脱氧核苷酸链中相邻的两个碱基之间是通过“脱脱 氧核糖氧核糖磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖”相连的。相连的。(2)从从Sma的识别序列和的识别序列和 酶切位点可知，其切割后产生的是平末端，图酶切位点可知，其切割后产生的是平末端，图1中中DNA片段有两片段有两 个个Sma的识别序列，故切割后产生的产物长度为的识别序列，故切

39、割后产生的产物长度为5343 537(bp)、79633790(bp)和和6583661(bp)的三个片段。的三个片段。(3) 图示方框内发生碱基对的替换后，形成的图示方框内发生碱基对的替换后，形成的d基因失去了基因失去了1个个Sma 的识别序列，故的识别序列，故D基因、基因、d基因用基因用Sma完全切割所得产物中除原完全切割所得产物中除原 有有D基因切割后的基因切割后的3种长度的种长度的DNA片段外，还增加一种片段外，还增加一种d基因被切基因被切 割后出现的长度为割后出现的长度为5377901 327(bp)的的DNA片段。片段。(4)目的基因目的基因 的两端既有的两端既有BamH的识别序列

40、又有的识别序列又有Mbo的识别序列，质粒的识别序列，质粒 的启动子之后的抗生素的启动子之后的抗生素A的抗性基因上也有的抗性基因上也有BamH和和Mbo的识别的识别 序列，而抗生素序列，而抗生素B基因上只有基因上只有Mbo的识别序列，若选择的识别序列，若选择Mbo， 则两个抗性基因都会被破坏，故应选用的限制酶是则两个抗性基因都会被破坏，故应选用的限制酶是BamH，此时，此时 将抗生素将抗生素B抗性基因作为标记基因，故筛选时培养基中要添加抗生抗性基因作为标记基因，故筛选时培养基中要添加抗生 素素B。经过同种限制酶切割后会产生相同的未端，部分目的基因与。经过同种限制酶切割后会产生相同的未端，部分目的基因与 质粒会反向连接而导致基因无法正常表达。质粒会反向连接而导致基因无法正常表达。 答案：答案：(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖 (2)平平 537 bp、790 bp、661 bp (3)4 (4)BamH 抗生素抗生素B 同种限制酶切割同种限制酶切割 形成的末端相同，部分目的基因形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接与质粒反向连接 课下综合检测见课时跟踪检测课下综合检测见课时跟踪检测(一一)