注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

高中生物,生物教学|生物清风岭

生命科学,高中生物,生物教学,学案研究,教育理论

 
 
 

日志

 
 
关于我

===收集教育教学理论,关注高效课堂,关注学案研究,汇集高中生物疑点分析,促进生物专业发展!专注、专心、专业

网易考拉推荐

周伟:“限制酶”考点例析  

2014-06-24 20:02:47|  分类: 现代科技专题 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |
“限制酶”是高考试题中命题频率较高的知识点,也是高考备考的核心知识点。下面结合典型试题,对相关知识进行归纳和整合,希望能对广大考生的复习备考有所裨益。

一、酶切结果的推导

限制酶作为酶类,决定其催化作用具有高效性、专一性和作用条件温和等特点。其中专一性的具体表现为:某种限制酶只能催化DNA上特定序列特定位点的磷酸二脂键水解,结果是使DNA分子被分割成不同的DNA片段。限制酶所识别的双链DNA上的序列具有“回文对称”性质,即无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,中心轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时,即错位平切,产生的是黏性末端;当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时,即平切,产生平末端。错位切的限制酶在基因工程中最常使用,因为与平末端相比较,黏性末端更有利于DNA片段的连接。

例1下面是5种限制性内切酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图(↓表示剪切点、切出的断面为黏性末端):限制酶1:——↓GATC——;限制酶2:——CATG↓——;限制酶3:——G↓GATCC——;限制酶4:——CCGC↓GG——;限制酶5:——↓CCAGG——。请指出下列哪组表达正确( )

A.限制酶2和4识别的序列都包含4个碱基对

B.限制酶3和5识别的序列都包含5个碱基对

C.限制酶1和3剪出的黏性末端相同

D.限制酶1和2剪出的黏性末端相同

解析:限制酶2、3、4、5识别的序列分别包括4个、6个、6个、5个碱基对,故A、B错。限制酶1和2切割产生的黏性末端不同。限制酶1剪出的黏性末端是:—C T A G,限制酶2剪出的黏性末端是:—C A T G,限制酶3切割产生的黏性末端是:—C T A G,故D错。答案 C

二、酶切方法的选择

构建重组质粒,需要用限制酶分别切割含目的基因的DNA片段和质粒,切割方法主要有单酶切和双酶切。单酶切是指用同一种限制酶对含目的基因的DNA和质粒进行切割,目的基因序列的两边必须各有一个能被该限制酶识别的序列及切点,而质粒至少有一个识别序列及切点,这样被切割的质粒与切下的目的基因两边形成相同的黏性末端,以实现连接而形成重组质粒,有时也可以用两种不同的限制酶(同尾酶)切割产生相同的黏性末端。双酶切是指用两种限制酶进行切割,含目的基因的DNA和质粒上都必须有能被这两种限制酶识别的序列及切点,结果两者都会产生具有两种不同的黏性末端的DNA片段,两个末端分别用A与B表示,然后混合起来,那么载体分子的A端与目的基因的A端连接,载体分子的B端与目的基因的B端连接,形成重组DNA分子,这样就可以避免DNA连接酶催化时被切割后的质粒自连成环的现象,并能保证质粒与目的基因的定向连接。

例2基因工程中,需使用特定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-。根据图示,判断下列操作正确的是( )

周伟:“限制酶”考点例析 - 生物清风岭 - 高中生物,生物教学|生物清风岭

A.质粒用限制酶Ⅰ切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割

B.质粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶Ⅰ切割

C.目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割

D.目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割

解析:在切割质粒时应遵循一个原则:不能同时将两个标记基因切开,至少保留一个,所以只能用酶Ⅰ切割,而从目的基因两侧碱基序列可知,只能用酶Ⅱ才得到含目的基因的DNA片段。答案:A

例3如图是利用基因工程技术培育转基因植物,生产可食用疫苗的部分过程示意图,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶,SmaⅠ的识别序列和切点是——CCCGGG—。下列说法错误的是(  )

周伟:“限制酶”考点例析 - 生物清风岭 - 高中生物,生物教学|生物清风岭

A.图中质粒分子经SmaⅠ切割前后,分别含有0、2个游离的磷酸基团

B.要用PstⅠ和EcoRⅠ这两种限制酶分别去切割含抗原基因的DNA、质粒

C.对图中质粒进行改造,插入的SmaⅠ酶切位点越多,质粒的热稳定性越低

D.抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来

解析:因为该质粒为环状,所以在没有经过SmaⅠ切割前,其不含游离的磷酸基团,当被SmaⅠ酶切割后该质粒变成以一条DNA分子,含有两条单链,而在每条单链的5′端会都含有一个游离的磷酸基团。构建过程中需要将目的基因完整切割下来,此时要用到限制酶PstⅠ、EcoRⅠ,质粒的切割也要用这两种限制酶,与只使用一种限制酶相比较,其优点在于能防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,同时确保构建的重组质粒只有一种。因为对该该质粒进行改造是只插入SmaⅠ酶切位点,相对于质粒的热稳定性而言,含有的C-G碱基对越多,则所含的氢键越多,其热稳定性越高。抗卡那霉素基因是标记基因,目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞。答案:C

三、酶切图谱的构建

酶切图谱是指选取某一特定长度的DNA分子,用多种限制酶单独或联合切割,再通过电泳技术将酶切片段进行分离,计算相对大小,以确定每一种限制酶在DNA分子中的切点位置和相对距离,并据此绘制而成的物理图谱(一般以直线或环状图式表示)。

例4用限制酶EcoRMbo单独或联合切割同一种质粒,得到的DNA片段长度如下图(1kb1000个碱基对),请在下图中画出质粒上EcoRMbo的切割位点。

周伟:“限制酶”考点例析 - 生物清风岭 - 高中生物,生物教学|生物清风岭 

解析:分析题中图解可知,用EcoRⅤ切割质粒只得到长度为14 kb的一个片段,说明该酶在质粒上只有1个切点;同理可以推测MboⅠ在质粒上有2个切点;由图中可以看出同时用两种限制酶切割时得到了3个片段,由此可以推测限制酶EcoRⅤ的切点在图中11.5 kb的DNA片段中。具体切割位点见答案。

答案:见右图:

周伟:“限制酶”考点例析 - 生物清风岭 - 高中生物,生物教学|生物清风岭

 变式训练

1.下列四条DNA分子,彼此间具有粘性末端的一组是( )

周伟:“限制酶”考点例析 - 生物清风岭 - 高中生物,生物教学|生物清风岭

“限制酶”考点例析 - 小乜 - 小乜的生物教学空间A.①②   B.②③  C.③④   D.②④

答案:D

2.在DNA测序工作中,需要将某些限制酶的限制位点在DNA上定位,使其成为DNA分子中的物理参照点,这项工作称为“限制酶图谱的构建”。现用限制酶HindⅢ、BamHI以及二者的混合物分别降解一个4kb(1kb即1千个碱基对)大小的线性DNA分子,然后通过某种方法将获得的不同长度的DNA片段分开,结果如下图所示:

周伟:“限制酶”考点例析 - 生物清风岭 - 高中生物,生物教学|生物清风岭
据此分析,这两种限制酶在该DNA分子上的限制位点数目是以下哪一组( )

A.HindⅢl个,BamHI2个 B.HindⅢ2个,BamHI3个

C.HindⅢ2个,BamHI1个 D.HindⅢ和BamHI各有2个

答案:A

3.图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列,图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp I、BamH I、Mbo I、Sma I4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C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题

周伟:“限制酶”考点例析 - 生物清风岭 - 高中生物,生物教学|生物清风岭

 (1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由 连接。

(2)若用限制酶SmaI完全切割图1中DNA片段,产生的末端是 末端,其产物长度为 

(3)若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换,那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段,用限制酶Sma I完全切割,产物中共有 种不同长度的DNA片段。

(4)若将图2中质粒和目的基因D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 。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D不能正确表达,其最可能的原因是 

答案:(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖(2)平 537bp、790bp、661bp (3)4

(4)BamH I 抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同,部分目的基因D与质粒反向链接

发表于人教网高中生物(湖南省耒阳市第一中学 周 伟)
本文转载自小乜《“限制酶”考点例析》

  评论这张
 
阅读(225)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017