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高三上课稿(限制酶)








高三生物备课组

现有一长度为1000碱基对(by)的DNA分子,用限制性核 酸内切酶Eco R1酶切后得到的DNA分子仍是1000 by, 用Kpn1单独酶切得到400 by和600 by两种长度的DNA分 子,用EcoRI,Kpnl同时酶切后得到200 by和600 by两种

长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是

思考:该题考查的内容、突破点、你的分析过程以 及正确答案分别是什么? D

1,试题来源:这是07年广东高考卷 2,题目立意:考查能力 (1)理解能力 ①能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物 学方面的内容。 ②能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些 生物学问题进行解释、推理,作出合理的判断或得出正确的结 论。 (2)获取信息的能力 能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息, 结合所学知识解决相关的生物学问题。 3,知识连接: 限制酶对DNA的识别和切割作用(关注位点、序列和片断等) 4,解题的突破点及其分析过程: 限制性酶的切割位点和片断,运用数学方法为主 5,题目的难度系数: 稍难

限制性内切酶在最近几年出现的题目较多,原来在 选择题中出现,但根据现在新课程的考纲,选修只在 选做题中出现。他们共同的特点:主要与社会热点— —基因工程紧密联系。

概念

作用特点 (条件)

限制性核酸内切 酶(限制酶)

发现和分布

作用部位

作用

概念 发现 来源 化学本质 作用 作用特点 作用部位

能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶 1970年美国科学家首先从大肠杆菌中分离出了这种酶

微生物(细菌和霉菌)

蛋白质
催化作用;用于DNA的切割获取目的基因和切割载体 特异性:识别特定的核苷酸序列;切割特定的位点 磷酸二酯键 ①切割目的基因和载体要求用同一种限制性内切酶; ②不同的限制性酶切割获得的黏性末端不一定不同, 但切割点肯定不同; ③不同的DNA可以用同一种限制性酶切割,同一个 DNA也可以用不同的限制性酶切割。

注意点

限制酶

切割DNA分子

结果—— 形成黏性末端

1.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一,限制酶II的识别序列和切点是一 ↓GATC一。根据图示,判断下列操作正确的是: 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 A D.目的基因和质粒均用限制酶II切割

2.下列所示的黏性末端是由几种限制性内切酶作用产生的

A.1种

B.2种

C.3种

D.4种

D

3.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 C

概念

作用特点 (条件)

限制性核酸内切 酶(限制酶)

发现和分布

作用部位

作用

与限制酶有关的其他知识

与限制酶有关的知识 1,与基因工程有着直接的、密切的、主要的联系
2,与酶有关的内容(合成、本质、特性、影响因素等) 3,与DNA酶、解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等酶的 区别

(一)与其他酶的联系 1.下图为DNA分子在不同酶的作用下发生的变化,图中 依次表示限制性内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解 旋酶作用的正确顺序是( )

A.①②③④ C.①④②③
C

B.①②④③ D.①④③②

2.下列各项中a、b、c、d代表的结构正确的是

A. a--质粒RNA C.c--RNA聚合酶 B

B.b——限制性外切酶 D.d一目的基因

3.关于下图DNA分子片段的说法,正确的是

A.限制性内切酶可作用于①部位,解旋酶作用于③部位 B.②处的碱基缺失将导致染色体结构的变异 C.把此DNA放在含15N的培养液中复制2代,子代中含 15N的DNA占3/4 D.该DNA的特异性表现在碱基种类和(A+T)/(G+ C)的比例上 A

与限制酶有关的知识
1,与基因工程有着直接的、密切的、主要的联系

2,与酶有关的内容(合成、本质、特性、影响因素等)
3,与DNA酶、解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等酶的

区别

4,限制性内切酶与目的基因的插入关系

(二)限制性内切酶与目的基因的插入关系 1.右图为重组质粒形成示意图。 将此重组质粒导入大肠 杆菌,然后将大肠杆菌放在四种培养基中培养:a-无抗生 素的培养基,b-含四环素的培养基,c-含氨苄青霉素的培 养基,d-含四环素和氨苄青霉素的培养基。含重组质粒的 大肠杆菌能生长的是 A.a 和d B.a和c C.a和b D.b和c

B

2.质粒是基因工程中常用的运载工具,某质粒上有两种抗药基因可 作为标记基因,a、b、c为三个可能出现的目的基因插入点,如左 下图所示。如果用一种限制酶将目的基因和质粒处理后,再合成重 组质粒。将重组质粒导入某高等植物受体细胞后,用含有药物的培 养基筛选受体细胞,预计结果如下表。下列选项正确的是 含有青霉素 的培养基 ① ② ③ 能生长 不能生长 能生长 含有四环素的 培养基 能生长 能生长 不能生长

A.如果出现①结果,说明两个抗药基因都没有被破坏,转基因实 验获得成功 B.如果出现①结果,说明限制酶的切点在c点,目的基因接在c点 的断口处 C.如果出现①或③结果,说明转基因实验失败 B D.转移到受体细胞中的a、b基因的遗传遵循孟德尔规律

与限制酶有关的知识
1,与基因工程有着直接的、密切的、主要的联系

2,与酶有关的内容(合成、本质、特性、影响因素等)
3,与DNA酶、解旋酶、DNA聚合酶、DNA连接酶等酶的

区别

4,限制性内切酶与目的基因的插入关系

5,与遗传规律的关系

(三)与遗传规律的关系
一对等位基因经某种限制性内切酶切割后形成的DNA片断长度存 在差异,凝胶电泳分离酶切后的DNA片段,与探针杂交后可显示出 不同的带谱。根据该特性,就能将它作为标记定位在基因组的某一 位置上。现有一对夫妇生了四个儿女,其中1号性状特殊(如右 图),由此可推知这四个儿女的基因型(用D、d表示)正确的是 A.1号为XdXd B.2号为XDY C.3号为XDXd D.4号为DD

D

(10江苏卷)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 0、2 个游离的磷酸基团。 (2)若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 。 高

(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使 用Sma Ⅰ切割,原因是 。 SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因 (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 质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化 。

(5)为了获取重组质粒,将切割后的质粒与目的基因片 段混合,并加入 DNA连接 酶。 (6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了 。 鉴别和筛选含有目的基因的细胞 (7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因, 将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体,然 后在 蔗糖为唯一含碳营养物质 的培养基中培养,以 完成目的基因表达的初步检测。

(08海南卷)3.图 为某种质粒表到载体简图,小 箭头所指分别为限制性内切酶 EcoRI、BamHI的酶切位点, ampR为青霉素抗性基因,tctR 为四环素抗性基因,P启动子, 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。 据图回答:

(1)将含有目的基因的DNA与质粒该表达载体分别用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 载体--载体连接物 有目的基因—载体连接物 、 、 目的基因--目的基因连接物 三种 。若要从这些连接产物中分离出 分离纯化 重组质粒,需要对这些连接产物进行 。

(08海南卷,选做题)3.图为某种质粒 表到载体简图,小箭头所指分别为限制 性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点, ampR为青霉素抗性基因,tctR 为四环 素抗性基因,P启动子,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。 据图回答: (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 载体—载体连接物; ;若将这些宿主细胞接种到 含青霉素的培养基中,能生长的原核宿主细胞所含的连接 产是 目的基因—载体连接物、 载体--载体连接物 。

(08海南卷,选做题)3.图为某种 质粒表到载体简图,小箭头所指分 别为限制性内切酶EcoRI、BamHI 的酶切位点, ampR为青霉素抗 性基因,tctR 为四环素抗性基因, P启动子,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。 据图回答: (3)在上述实验中,为了防止目的基因和基因和质 粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接,酶切 EcoRI和BamHI 时应选用的酶是 。


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