限制性内切酶考点小结
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基因工程【考点梳理.逐个击破】一、基因工程的操作工具1.限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)作用:识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)结果:产生黏性末端或平末端。
2.DNA 连接酶3.载体(1)作用:携带外源DNA 片段进入受体细胞。
(2)种类:质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
(3)条件⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因二、基因工程的基本操作程序 1.目的基因的获取(1)目的基因:主要是指编码蛋白质的基因,也可以是具有调控作用的因子。
(2)获取方法⎩⎪⎨⎪⎧从基因文库中获取利用PCR 技术扩增通过化学方法人工合成2.基因表达载体的构建 (1)构建基因表达载体的目的①使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代。
②使目的基因能够表达和发挥作用。
(2)基因表达载体的组成:目的基因、启动子、终止子及标记基因等。
3.目的基因导入受体细胞微生物细胞感受态细胞法(Ca2+处理法)4.目的基因的检测与鉴定检测目的检测方法判断标准目的基因是否插入转基因生物的DNA DNA分子杂交技术是否出现杂交带目的基因是否转录出了mRNA 分子杂交技术是否出现杂交带目的基因是否翻译出蛋白质抗原—抗体杂交技术是否出现杂交带个体水平的检测如抗虫、抗病的接种实验是否表现出相应的特性三、基因工程的应用及蛋白质工程1.基因工程的应用(1)动物基因工程:提高动物生长速度从而提高产品产量;改善畜产品品质;用转基因动物生产药物;用转基因动物作器官移植的供体等。
(2)植物基因工程:培育抗虫转基因植物(如抗虫棉)、抗病转基因植物(如转基因烟草)和抗逆转基因植物(如抗寒番茄);利用转基因改良植物的品质(如新花色矮牵牛)。
2.基因诊断与基因治疗(1)基因诊断:又称为DNA诊断,是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。
高二生物基因工程总结高二生物基因工程总结1.分子手术刀限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
2.分子缝合针DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(Ebull;coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:Ebull;coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA 连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
3.分子运输车载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒高二生物基因工程总结一、基因工程1、概念:基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
通俗得说,就是按照人们意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
2、原理:基因重组3、结果:定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种。
二、基因工程的工具1、基因的剪刀限制性核酸内切酶(简称限制酶)(1)特点:具有专一性和特异性,即识别特定核苷酸序列,切割特定切点。
(2)作用部位:磷酸二酯键(3)例子:EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列,并在G和A 之间将这段序列切开。
限制性内切酶酶切位点汇总限制性内切酶(Restriction Endonuclease)是一类存在于细菌体内的酶,它能够识别特定的酶切位点,并在该位点上切割DNA链。
限制性内切酶起源于细菌,原本作为细菌对抗噬菌体感染的防御机制,但现在被广泛应用于分子生物学和基因工程领域。
限制性内切酶的分类和命名依据它们发现的第一个类型的噬菌体。
如EcoRI是从大肠杆菌中分离出的内切酶,与T4噬菌体相关;HindIII是与T4噬菌体有关的内切酶等。
酶名中的缩写首字母通常是酶切位点的首字母,比如EcoRI是指E.coli的RY粘性末端的切点。
现在限制性内切酶已被发现有超过3000多个类型。
下面是一些常见的限制性内切酶的切割位点汇总:1. EcoRI:切割位点为G↓AATTC(↓表示切割位点),产生的切割后的两个DNA片段是G-AATTC和CTTAA-G。
2. HindIII:切割位点为A↓AGCTT,产生的切割后的两个DNA片段是A-AGCTT和TTCGA-A。
3. SmaI:切割位点为CCC↓GGG,产生的切割后的两个DNA片段是CCC-GGG和GGG-CCC。
4. BamHI:切割位点为G↓GATCC,产生的切割后的两个DNA片段是G-GATCC和CCTAG-G。
5. XhoI:切割位点为C↓TCGAG,产生的切割后的两个DNA片段是C-TCGAG和GAGCT-C。
6. NotI:切割位点为GC×GGCCGC,产生的切割后的两个DNA片段是GC-GGCCGC和CGC-GC。
7. EcoRV:切割位点为GAT↓ATC,产生的切割后的两个DNA片段是GAT-ATC和TAC-TAG。
8. KpnI:切割位点为GGTAC↓C,产生的切割后的两个DNA片段是GGTAC-C和CCATG-G。
9. SalI:切割位点为G↓TCGAC,产生的切割后的两个DNA片段是G-TCGAC和CAGCT-G。
10. PstI:切割位点为CTGCA↓G,产生的切割后的两个DNA片段是CTGC-AG和GACG-T。
常用限制性内切酶酶切位点总结————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:Acc65I识别位点AccI识别位点AciI识别位点AclI识别位点AcuI识别位点AfeI识别位点AflII识别位点AflIII识别位点AgeI识别位点AhdI识别位点AleI识别位点AluI识别位点AlwI识别位点AlwNI识别位点ApaI识别位点ApaLI识别位点ApeKI识别位点ApoI识别位点AscI识别位点AseI识别位点AsiSI识别位点AvaI识别位点AvaII识别位点AvrII识别位点BaeI识别位点BamHI识别位点BanI识别位点BanII识别位点BbvCI识别位点BbvI识别位点BccI识别位点BceAI识别位点BcgI识别位点BciVI识别位点BclI识别位点BfaI识别位点BfuAI识别位点BglI识别位点BglII识别位点BlpI识别位点Bme1580I识别位点BmgBI识别位点BmrI识别位点BmtI识别位点BpmI识别位点Bpu10I识别位点BpuEI识别位点BsaAI识别位点BsaBI识别位点BsaHI识别位点BsaI识别位点BsaJI识别位点BsaWI识别位点BsaXI识别位点BseRI识别位点BseYI识别位点BsiEI识别位点BsiHKAI识别位点BsiWI识别位点BslI识别位点BsmAI识别位点BsmBI识别位点BsmFI识别位点BsmI识别位点BsoBI识别位点Bsp1286I识别位点BspCNI识别位点BspDI识别位点BspEI识别位点BspHI识别位点BspMI识别位点BspQI识别位点BsrBI识别位点BsrDI识别位点BsrFI识别位点BsrGI识别位点BsrI识别位点BssHII识别位点BssKI识别位点BssSI识别位点BstAPI识别位点BstBI识别位点BstEII识别位点BstNI识别位点BstXI识别位点BstYI识别位点BstZ17I识别位点Bsu36I识别位点BtgI识别位点BtgZI识别位点BtsCI识别位点BtsI识别位点Cac8I识别位点ClaI识别位点CspCI识别位点CviAII识别位点CviKI-1识别位点CviQI识别位点DdeI识别位点DpnI识别位点DpnII识别位点DraI识别位点DraIII识别位点DrdI识别位点EaeI识别位点EaeI识别位点EagI识别位点EarI识别位点EciI识别位点EcoNI识别位点EcoO109I识别位点EcoP15I识别位点EcoRI识别位点EcoRV识别位点FatI识别位点FauI识别位点Fnu4HI识别位点FokI识别位点FseI识别位点FspI识别位点HaeII识别位点HaeIIIHgaI识别位点HhaI识别位点HincII识别位点HindIII识别位点HinfI识别位点HinP1I识别位点HpaI识别位点HpaII识别位点HphI识别位点Hpy188I识别位点Hpy188III识别位点Hpy99I识别位点HpyAV识别位点HpyCH4III识别位点HpyCH4IV HpyCH4V识别位点KasI识别位点KpnI识别位点MboI识别位点MboII识别位点MfeI识别位点MluI识别位点MlyI识别位点MmeI识别位点MnlI识别位点MscI识别位点MseI识别位点MslI识别位点MspA1I识别位点MspI识别位点MwoI识别位点NaeI识别位点NarI识别位点NciI识别位点NdeI识别位点NgoMIV识别位点NheI识别位点NlaIII识别位点NlaIV识别位点NmeAIII识别位点NotI识别位点NruI识别位点NsiI识别位点NspI识别位点PacI识别位点PaeR7I识别位点PciI识别位点PflFI识别位点PflMI识别位点PhoI识别位点PleI识别位点PmeI识别位点PmlI识别位点PpuMI识别位点PshAI识别位点PsiI识别位点PspGI识别位点PspOMI识别位点PspXI识别位点PstI识别位点PvuI识别位点PvuII识别位点RsrII识别位点SacI识别位点SacII识别位点SalI识别位点SapI识别位点Sau3AI识别位点Sau96I识别位点SbfI识别位点ScaI识别位点ScrFI识别位点SexAI识别位点SfaNI识别位点SfcI识别位点SfiI识别位点SfoI识别位点SgrAI识别位点SmaI识别位点SmlI识别位点SnaBI识别位点SpeI识别位点SphI识别位点SspI识别位点StuI识别位点StyD4I识别位点StyI识别位点SwaI识别位点TaqαI识别位点TfiI识别位点TseI识别位点Tsp45I识别位点Tsp509I识别位点TspMI识别位点TspRI识别位点Tth111I识别位点XbaI识别位点XcmI识别位点XhoI识别位点XmaI识别位点XmnI识别位点ZraI识别位点。
第三章基因工程第一节重组DNA技术的基本工具基因工程:指按照人们的愿望,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品。
从技术操作层面看,由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫重组DNA技术。
一、分子手术刀—限制性内切核酸酶1.全称和简称全称:_限制性内切核酸酶_简称:__限制酶_2.来源:主要是从_原核生物__中分离纯化出来的3.作用:①能够识别_双链_DNA分子的某种_特定核苷酸序列。
①使_每一条_链中_特定部位_的_磷酸二酯键__断开。
4.作用部位:_磷酸二酯键__5.识别序列:大多数限制酶的识别序列由_6_个核苷酸组成,也有少数限制酶的识别序列由_4_个、_8_个或__其他数量_的核苷酸组成。
6.切割结果:DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式__黏性末端_和__平末端__。
(1)EcoR①限制酶切割EcoR①识别序列为GAATTCEcoR①切割部位为GA之间的磷酸二酯键(2)Sma①限制酶切割Sma①识别序列为CCCGGGSma①切割部位为CG之间的磷酸二酯键二、分子缝合针—DNA连接酶1.功能:将__两个DNA片段连接起来_,恢复被限制酶切开的_磷酸二酯键__。
2.种类E·coli DNA连接酶T4DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体特点只缝合黏性末端缝合黏性末端平末端作用恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键3名称作用部位作用底物作用结果限制酶磷酸二酯键DNA将DNA切成两个片段DNA连接酶磷酸二酯键DNA片段将两个DNA片段连接为一个DNA分子DNA聚合酶或热稳定DNA聚合酶磷酸二酯键脱氧核苷酸将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端DNA(水解)酶磷酸二酯键DNA将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸解旋酶碱基对之间的氢键DNA将双链DNA分子局部解旋为单链,形成两条长链RNA聚合酶磷酸二酯键核糖核苷酸将单个核糖核苷酸依次连接到单链末端三、分子运输车——载体1.作用:携带外源DNA片段进入受体细胞。
质粒 DNA 的限制性内切酶酶切分析实验目的学习和掌握限制性内切酶的特性掌握对重组质粒进行限制性内切酶酶切的原理和方法重组技术的关键工具。
并理解限制性内切酶是 DNA 重组技术的关键工具。
2. 相关基础知识限制性核酸内切酶:是一类能识别双链 DNA 分子特异性核酸序列的 DNA 水解酶。
它是基因工程中用于体外剪切基因片段的重要工具酶。
上世纪七十年代,当人们在对噬菌体的宿主特异性的限制-修饰现象进行研究时,首次发现了限制性内切酶。
首批被发现的限制性内切酶包括来源于大肠杆菌的 EcoR I 和 EcoR II,以及来源于流感嗜血杆菌(Heamophilus influenzae)的 Hind II 和 Hind III。
这些酶可在特定位点切开 DNA,产生可体外连接的基因片段。
研究者很快发现内切酶是研究基因组成、功能及表达非常有用的工具。
1) 寄主控制的限制与修饰现象限制与修饰系统是细菌细胞的一种防卫手段。
各种细菌都能合成一种或几种能够切割 DNA 双链的核酸内切酶,它们以此来限制外源 DNA 存在于自身细胞内,但合成这种酶的细胞自身的 DNA 不受影响,因为这种细胞还合成了一种修饰酶,对自身的DNA 进行了修饰,限制性酶对修饰过的 DNA 不能起作用。
这种现象被称为寄主控制的限制与修饰现象。
2)限制性核酸内切酶的类型及特性按限制酶的亚基组成和切断核酸情况的不同,分为三类:Ⅰ型Ⅱ型* Ⅲ型第一类(I 型)限制性内切酶能识别专一的核苷酸顺序,它们在识别位点很远的地方任意切割 DNA 链,其切割的核苷酸顺序没有专一性,是随机的。
这类限制性内切酶在 DNA 重组技术或基因工程中用处不大,无法用于分析 DNA 结构或克隆基因。
这类酶如 EcoB、EcoK 等。
第三类(III 型)限制性内切酶也有专一的识别顺序,在识别顺序旁边几个核苷酸对的固定位置上切割双链。
但这几个核苷酸对也不是特异性的。
因此,这种限制性内切酶切割后产生的一定长度 DNA 片段,具有各种单链末端。
简析限制性内切酶限制性内切酶(即限制酶)是基因工程中的必用操作工具之一。
基因工程是近年来高考中的热点,而对于限制酶的考查也是历年高考题中的常考知识点。
1限制酶的作用及影响因素1.1 作用:切割特定的核苷酸序列[高考赏析](2008,全国I)已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点,如图中箭头所指,如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断,则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。
现在多个上述线性DNA分子,若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断,则从理论上讲,经该酶切后,这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是()A.3B.4C.9D. 12【答案】C【解析】:每一种限制性内切酶切割DNA后会留下特征性的粘性末端,同时一次切割后,会把DNA分割成两个片段,且不同的内切酶切后的片段不一样。
若在3个酶切点切断,得到4种长度不同的DNA片段;若在2个酶切点切断,得到3种长度不同的DNA片段;若在1个酶切点切断,得到2种长度不同的DNA片段。
因此最多能产生4+3+2=9种长度不同的DNA分子。
1.2 作用结果:形成DNA片段末端黏性末端:错位切,切下后的两端形成一种回文式的单链末端。
平末端:平切,在两条链的特定序列的相同部位切割,形成一个无黏性末端的平口。
[高考赏析](2008,江苏)将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗,饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。
以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。
请根据以下图表回答下列问题。
(1)在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中,使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶,其最主要的特点是。
(2)PCR过程中退火(复性)温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。
表1为根据模板设计的两对引物序列,图2为引物对与模板结合示意图。
请判断哪一对引物可采用较高的退火温度?__________。
(3)图1步骤③所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求?。
高中生物知识点总结加例题之基因工程篇基因工程的基本工具及基本程序1.基因工程的概念(1)概念:按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
(2)优点①与杂交育种相比:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
②与诱变育种相比:定向改造生物的遗传性状。
2.基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称限制酶)。
①来源:主要来自原核生物。
②特点:具有专一性,表现在两个方面:识别——双链DNA分子的某种特定核苷酸序列。
切割——特定核苷酸序列中的特定位点。
③作用:断裂特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
④结果:产生黏性末端或平末端。
(2)DNA连接酶种类 E ·coli _DNA 连接酶 T 4DNA 连接酶 来源大肠杆菌 T 4噬菌体 特点缝合黏性末端 缝合黏性末端和平末端 作用缝合双链DNA 片段,恢复两个核苷酸之间的磷酸二酯键(3)载体 ①种类:质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒的特点⎩⎨⎧ 能自我复制有一个至多个限制酶的切割位点有特殊的标记基因③运载体的作用:携带外源DNA 片段进入受体细胞。
3.基因工程的基本程序(1)目的基因的获取①从基因文库中获取 ②人工合成⎩⎨⎧利用mRNA 反转录合成通过DNA 合成仪用化学方法人工合成③利用PCR 技术扩增(2)基因表达载体的构建——基因工程的核心①目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用。
②基因表达载体的组成(3)将目的基因导入受体细胞①转化含义:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内遗传和表达的过程。
②转化方法 生物类型 植物 动物 微生物 受体细胞 体细胞受精卵 大肠杆菌或酵母菌等 常用方法 农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法 显微注射法感受态细胞法 (4)目的基因的检测与鉴定方法检测或鉴定目的 水平DNA 分子杂交技术检测目的基因的有无 个体水平 分子杂交技术目的基因是否转录 抗原—抗体杂交 目的基因是否翻译 抗虫或抗病接种实验 是否具有抗虫抗病特性 分子水平4.PCR 技术(1)原理:DNA 双链复制。
限制性内切酶考点盘查限制性内切酶是基因工程中最难把握的知识点,高考中对这种酶的考察特别重视,我们有必要对相关的知识先进行归纳,才有利于解答试题。
1 限制性核酸内切酶的基本知识①来源及化学本质:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
化学本质为蛋白质。
②作用:催化作用,可用于DNA的切割获取目的基因和载体的切割,切割的化学键为磷酸二酯键。
③作用特点:特异性,即限制酶可识别特定的脱氧核苷酸序列,切割特定位点。
④切割方式:错位切--产生两个相同的黏性末端,平切--形成平末端。
如果是错位切则将一个基因从DNA分子上切割下来,需要破坏4个磷酸二酯键,同时产生4个黏性末端,增加4个游离的磷酸基团。
2 限制性核酸内切酶的难点解析2.1 目的基因切割要点归纳①要把目的基因切割下来需要在目的基因的两边都进行切割,但绝对不可以破坏目的基因的结构。
②切割目的基因的酶可以用同一种限制酶,也可以用两种不同的限制酶。
③切割产生的末端有三种情况:都是平末端、都是粘性末端、一边是粘性末端,一边是平末端。
2.2 质粒切割要点归纳①质粒的切割可以切一个切口,也可以切两个切口。
如果是一个切口,则连接时可能会产生一些我们不需要的连接物(如自身环化等);如果是两个切口则质粒会丢失一段DNA片段,但可以控制连接物就是我们需要的目的基因和质粒的连接。
切割时注意不要破坏了载体上的标记基因(至少保留有一个标记基因)、终止子、启动子、复制原点等。
②切割质粒的酶可以用同一种限制酶,也可以用两种不同的限制酶。
③切割产生的末端有三种情况:都是平末端,都是粘性末端,一边是粘性末端,一边是平末端。
2.3 限制性核酸内切酶的说明不同的酶识别序列一般不同,但也有识别序列相同的。
如果识别序列相同,切割点也相同则切割产生的粘性末端一样。
一种酶的识别序列中可能包含另外一种酶的识别序列,切割时可以产生相同的粘性末端。
不同的酶识别的序列一般不同,但有时也可能相同,这时切割产生的粘性末端也相同。
2.4 酶切割后的DNA片段的连接如果是用一种限制性内切酶切割质粒表达载体和目的基因,不可以防止载体和目的基因的自身环化,两个DNA片段连接产物有:目的基因—目的基因;目的基因—载体;载体—载体。
这些连接物可以环化。
如果是用两种不同的限制性内切酶切割载体和目的基因, 可以防止载体和目的基因的自身环化, 同时可以防止目的基因和质粒表达载体在酶切后不发生任意连接。
两个DNA 片段连接产物也有:目的基因—目的基因;目的基因—载体;载体—载体。
这些连接物也可以环化.。
3 试题解析说明:为了突出重点,高考试题中只是把与限制性内切酶有关的内容保留,其余内容都进行了省略。
例1 (2008高考海南卷)图为某种质粒表达载体简图,小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点,amp R为青霉素抗性基因,tct R为四环素抗性基因,P为启动因子,T为终止子,ori为复制原点。
已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。
(1)将含有目的基因的DNA与质粒表达载体分别用EcoRI酶切,酶切产物用DNA连接酶进行连接后,其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有、、三种。
若要从这些连接产物中分离出重组质粒,需要对这些连接产物进行。
(2)用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。
之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中,能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是;若接种到含青霉素的培养基中,能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是。
(4)在上述实验中,为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接,酶切时应选用的酶是。
解析由于目的基因和质粒用同一种限制性内切酶切割,故切割得到的粘性末端一样,得到的DNA片段有两种,两两连接有三种情况。
EcoRI酶切割时会破坏四环素抗性基因,因此插入了目的基因的连接产物就不能抗四环素了。
由于EcoRI、BamHI两者酶切割后的粘性末端不同,故目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端不会发生任意连接答案(1)目的基因—载体连接物载体--载体连接物目的基因--目的基因连接物分离纯化(2)载体--载体连接物目的基因--载体连接物、载体--载体连接物(4)EcoRI和BamHI例2 (2008高考江苏卷第32题)将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗,饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。
以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。
限制酶Alu I Eco R I Pst I Sma I切割位点AG↓CTTC↑GAG↓AATTCCTTAA↑GCTGCA↓GG↑ACGTCCCC↓GGGGGG↑CCC请根据以上图表回答下列问题:(5)对符合设计要求的重组质粒T进行酶切。
假设所用的酶均可将识别位点完全切开,请根据图1中标示的酶切位点和表2所列的识别序列,对以下酶切结果作出判断。
①采用EcoR I和Pst I酶切,得到种DNA片断。
②采用EcoR I和Sma I酶切,得到种DNA片断。
解析①由于M和X都是EcoRI酶切割出来的,故两者的粘性末端一样,连接之后的序列还是可以被EcoRI酶识别并切割。
PstI 能在M和N之间专一切点处切开,因此DNA将被切割成两个片段。
②EcoRI仍能切开M与X处,而SmaI的识别序列是-CCC↓GGG-,因为N和Y重新结合形成的连接处的序列已经不是SmaI 的识别序列了,因此SmaI不能切割此处了,故只能得到1个DNA 片段。
答案(5)①2 ②1例3 (2009高考江苏卷第34题)苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。
下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因),据图回答下列问题。
(1)将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后,反应管中有种DNA片段。
(2)图中②表示HindⅢ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程,此过程可获得种重组质粒;如果换用BstⅠ与BamHⅠ酶切,目的基因与质粒连接后可获得种重组质粒。
解析图中DNA上有HindⅢ酶的一个识别序列、BamHⅠ酶的两个识别序列,完全酶切则分成四段,其中有两段的两端含相同的粘性末端。
另外两段只有一边含粘性末端。
BstⅠ酶与BamHⅠ酶两种酶的识别序列相同,切出来的粘性末端也一样。
HindⅢ与BamHⅠ酶切质粒会把质粒上的一段DNA切除掉,留下两个不同的粘性末端缺口,换用BstⅠ与BamHⅠ酶切质粒则只是把质粒切断,质粒不会丢失DNA片段,留下两个相同的粘性末端缺口。
答案(1)4 (2)2 1例4 (2009高考福建理综卷第32题)转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。
质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。
请回答:(1)构建含抗病基因的表达载体A时,应选用限制酶,对进行切割。
解析(1)从图可看出,只有PstⅠ、EcoRⅠ两种酶能保持抗病基因结构的完整性,所以构建含抗病基因的表达载体A时,应选用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ两种酶,对抗病基因的DNA和质粒进行切割。
答案(1)PstⅠ、EcoRⅠ含抗病基因的DNA、质粒例5(2009高考上海卷第37题)人体细胞内含有抑制癌症发生的p53基因,生物技术可对此类基因的变化进行检测。
(3)上图表示从正常人和患者体内获取的p53基因的部分区域。
已知限制酶E的识别序列为-CCGG-,若用限制酶E分别完全切割正常人和患者的p53基因部分区域(见上图),那么正常人的会被切成个片段;而患者的则被切割成长度为对碱基和对碱基的两种片段。
(4)如果某人的p53基因部分区域经限制酶E完全切割后,共出现170、220、290和460对碱基的四种片段,那么该人的基因型是(P+表示正常基因,P-表示异常基因)。
解析(3)据图分析可知限制酶E有两个切点,故正常人会被切成三个片段。
(4)由正常人被限制酶E切出来的四种片段可知,该人的基因型是P+P-。
答案(3)3 460 220 (4)P+P-例6(2010高考江苏卷第27题)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,圈l、圈2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。
请回答下列问题:(1)一个图1所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后,分别含有个游离的磷酸基团。
(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使用Srna Ⅰ切割,原因是。
(4)与只使用EcoR I相比较,使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止。
解析⑴质粒切割前是双链环状DNA分子,所有磷酸基团参与形成磷酸二酯键,故不含游离的磷酸基团。
从图1可以看出,质粒上只含有一个SmaⅠ的切点,因此被改酶切割后,质粒变为线性双链DNA分子,因每条链上含有一个游离的磷酸基团,因此切割后含有两个游离的磷酸基团。
⑶质粒抗生素抗性基因为标记基因,由图2可知,标记基因和外源DNA目的基因中均含有SmaⅠ酶切位点,都可以被SmaⅠ破坏,故不能使用该酶剪切含有目的基因的DNA⑷只使用EcoR I,则质粒和目的基因两端的粘性末端相同,用连接酶连接时,会产生质粒和目的基因自身连接物,而利用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ剪切时,质粒和目的基因两端的粘性末端不同,用DNA连接酶连接时,不会产生自身连接产物。
答案(1)0、2(3)SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA 中的目的基因(4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化例7基因工程中,需使用的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛选。
已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。
(1)根据已知条件和图回答:①上述质粒用限制酶切割,目的基因用限制酶切割。
解析限制酶Ⅰ的识别序列包含了限制酶Ⅱ的识别序列,因此能被限制酶Ⅰ识别的序列一定可以被限制酶Ⅱ的识别。
质粒至少要含有一个标记基因,故切割质粒只能利用限制酶Ⅰ切割,用限制酶Ⅱ会把两个标记基因都破坏。
切割目的基因则是两端都要切割,故选限制酶Ⅱ。
答案(1)①ⅠⅡ。