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简析限制性内切酶.doc
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.3 B.4 C.9 D. 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? 。
(4)为将外源基因转入马铃薯,图1步骤⑥转基因所用的细菌B通常为 。
(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EcoRⅠ和PstⅠ酶切,得到_________种DNA片断。
②采用EcoRⅠ和SmaⅠ酶切,得到_________种DNA片断。
【答案】(1)耐高温 (2)引物对B (3)否 (4)农杆菌 (5)①2 ②1
【解析】:由图1―①过程知,用EcoRI酶和AluI酶切割抗原基因DNA片段会得到XY片段,由图1―②过程可知,用EcoRI酶和SmaI酶切割质粒产生MN片段。这样形成的两个DNA片段用DNA连接酶形成重组质粒。其中X、M连接处是EcoRI酶切割位点,M、N之间还有一个PstI酶切割位点。如果用EcoRI酶和PstI酶切割重组质粒,将会在两个切割位点切割产生2种DNA片段。但若用EcoRI酶切割重组质粒,由于只有一个切割位点,所以只产生一个DNA片段。
[高考赏析](2005、天津理综II 31)限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是―G↓GATCC―,限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是―↓GATC―。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点,在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。
②请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。
③在DNA连接酶的作用下,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来?为什么?
【答案】:
①
②
③、可以连接。因为由两种限制性内切酶切割后形成的黏性末端是相同的。
【解析】:基因工程中往往用相同的限制性内切酶切割目的基因和运载体,但不同的限制性内切酶所切割出的黏性末端是相同的,也是可以互补配对的。因此,基因工程中有时也采用不同的限制性内切酶切割目的基因和运载体。
1.3 作用实质:使特定部位的两核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
1.4 影响因素:限制酶是一类酶,因此其活性受温度、pH等因素的影响。
[高考赏析](2007、全国II)下列有关基因工程中限制性内切酶的描述,错误的是( )
A、一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B、限制性内切酶的活性受温度影响
C、限制性内切酶能识别和切割RNA
D、限制性内切酶可以从原核生物中提取
【答案】:C。
【解析】:由以上分析可知限制性内
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