基因工程课件附加对应习题

1、专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具一、基础理论和技术的发展催生了基因工程一、基础理论和技术的发展催生了基因工程1.1.基因工程概念基因工程概念: :(1)(1)操作环境操作环境: :生物体外。生物体外。(2)(2)操作对象操作对象: :基因。基因。(3)(3)操作水平操作水平:_:_水平。水平。(4)(4)主要技术主要技术:_:_和和_等技术。等技术。(5)(5)操作结果操作结果: :赋予生物新的赋予生物新的_,_,创造出更符合人们需要的创造出更符合人们需要的新的新的_和生物产品。和生物产品。(6)(6)操作原理操作原理:_:_。DNADNA分子分子DNADNA重组重组转基因转基因遗

2、传特性遗传特性生物类型生物类型基因重组基因重组2.2.基因工程的基础理论和技术支持基因工程的基础理论和技术支持( (连线连线):):二、基因工程的基本工具二、基因工程的基本工具1.1.限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶( (也称也称“限制酶限制酶”) )“分子手术刀分子手术刀”: :(1)(1)来源来源: :主要来自主要来自_。(2)(2)种类种类: :约约_种。种。(3)(3)特点特点: :具有专一性。具有专一性。识别双链识别双链DNADNA分子的某种分子的某种_。切割特定核苷酸序列中的特定位点。切割特定核苷酸序列中的特定位点。(4)(4)作用作用: :断开两个核苷酸之间的断开两个核苷酸之间的

3、_。(5)(5)结果结果: :产生产生_或或_。原核生物原核生物4 0004 000特定核苷酸序列特定核苷酸序列磷酸二酯键磷酸二酯键黏性末端黏性末端平末端平末端2.DNA2.DNA连接酶连接酶“分子缝合针分子缝合针”: :(1)(1)作用作用: :将将_“_“缝合缝合”起来起来, ,恢复被恢复被_切开的两切开的两个核苷酸之间的个核苷酸之间的_。双链双链DNADNA片段片段限制酶限制酶磷酸二酯键磷酸二酯键(2)(2)种类种类: :种类种类来源来源特点特点_DNADNA连接酶连接酶_只能只能“缝合缝合”具有具有_的的双链双链DNADNA片段片段T T4 4DNADNA连接酶连接酶T T4 4噬菌体

4、噬菌体既可以既可以“缝合缝合”双链双链DNADNA片段互补的片段互补的_,_,又可以又可以“缝合缝合”双链双链DNADNA片段的片段的_E Ecolicoli大肠杆菌大肠杆菌互补黏性末端互补黏性末端黏性末端黏性末端平末端平末端3.3.基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体“分子运输车分子运输车”: :(1)(1)种类。种类。质粒质粒: :常存在于常存在于_和和_中中, ,是一种分子质量较小的、是一种分子质量较小的、环状的、裸露的环状的、裸露的DNADNA分子分子, ,独立于拟核之外。独立于拟核之外。噬菌体的衍生物和噬菌体的衍生物和_等。等。(2)(2)目的。目的。将目的基因将目的基因_到

5、宿主细胞中去。到宿主细胞中去。在受体细胞内对目的基因进行大量在受体细胞内对目的基因进行大量_。原核细胞原核细胞酵母菌酵母菌动植物病毒动植物病毒转运转运复制复制(3)(3)必备条件。必备条件。在宿主细胞中保存下来并大量在宿主细胞中保存下来并大量_。有多个有多个_。有一定的有一定的_,_,便于筛选。便于筛选。对对_无害。无害。复制复制限制酶切割位点限制酶切割位点标记基因标记基因受体细胞受体细胞三、重组三、重组DNADNA分子的模拟操作分子的模拟操作1.1.材料用具材料用具: :剪刀代表剪刀代表_,_,透明胶条代表透明胶条代表_。2.2.切割位点切割位点: :(1)(1)分别从两块硬纸板上的一条分别

6、从两块硬纸板上的一条DNADNA链上找出链上找出_序列序列, ,并并选选_之间作切口进行之间作切口进行“切割切割”。(2)(2)再从另一条链上再从另一条链上_之间寻找之间寻找EcoREcoR相应的切口剪开。相应的切口剪开。3.3.操作结果操作结果: :若操作正确若操作正确, ,不同颜色的黏性末端应能不同颜色的黏性末端应能_;_;否则否则, ,说明操作有误。说明操作有误。EcoREcoRDNADNA连接酶连接酶G-A-A-T-T-CG-A-A-T-T-CG-AG-A互补的碱基互补的碱基互补配对互补配对【易错辨析【易错辨析】1.1.基因工程的原理是基因重组基因工程的原理是基因重组, ,不过在这里这

7、种变异是定向的。不过在这里这种变异是定向的。( ( ) )2.DNA2.DNA重组技术所需要的工具酶有限制酶、重组技术所需要的工具酶有限制酶、DNADNA连接酶和载体。连接酶和载体。( ( ) )【分析【分析】注意是注意是“工具酶工具酶”, ,载体不是酶。载体不是酶。3.DNA3.DNA聚合酶也可以用作聚合酶也可以用作DNADNA重组技术的工具。重组技术的工具。( ( ) )【分析【分析】DNADNA聚合酶的作用是将单个的脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸聚合酶的作用是将单个的脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上链上, ,即一个一个地往上即一个一个地往上“聚聚”; ;而而DNADNA连接酶连接的是连接酶连接

8、的是DNADNA片段片段, ,即一即一片一片地片一片地“连连”。4.4.限制酶在原来的原核细胞内对细胞自身有害。限制酶在原来的原核细胞内对细胞自身有害。( ( ) )【分析【分析】限制酶切割外源限制酶切割外源DNA,DNA,而使之失效而使之失效, ,达到保护自身细胞的目的。达到保护自身细胞的目的。5.5.限制酶和限制酶和DNADNA连接酶的作用部位一致连接酶的作用部位一致, ,但作用相反。但作用相反。( ( ) )6.DNA6.DNA连接酶既能连接黏性末端连接酶既能连接黏性末端, ,又能连接平末端。又能连接平末端。( ( ) )【分析【分析】E EcoliDNAcoliDNA连接酶只能连接相同

9、或互补的黏性末端连接酶只能连接相同或互补的黏性末端, ,而而T T4 4DNADNA连接酶既能连接相同或互补的黏性末端连接酶既能连接相同或互补的黏性末端, ,又能连接平末端。又能连接平末端。7.7.载体的种类有质粒、载体的种类有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等噬菌体的衍生物、动植物病毒等, ,其中动其中动植物病毒必须是植物病毒必须是DNADNA病毒。病毒。( ( ) )8.DNA8.DNA连接酶能连接所有相同或互补的黏性末端连接酶能连接所有相同或互补的黏性末端, ,故该酶没有专一故该酶没有专一性。性。( ( ) )【分析【分析】任何酶都具有专一性。酶的专一性是指一种酶只能催化一种任何酶都具有

10、专一性。酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应或一类化学反应, ,黏性末端相连接属于一类合成反应。黏性末端相连接属于一类合成反应。一、基因工程的工具酶一、基因工程的工具酶1.1.限制酶限制酶: :(1)(1)限制酶的作用。限制酶的作用。因为限制酶具有特殊的识别和切割功能因为限制酶具有特殊的识别和切割功能, ,在基因工程中被用于从在基因工程中被用于从DNADNA分分子上切割获取目的基因和对载体进行切割。子上切割获取目的基因和对载体进行切割。(2)(2)限制酶切割方式。限制酶切割方式。上下交错切割上下交错切割: :限制酶在限制酶在DNADNA双链的不同位置切割双链的不同位置切割DNA(DN

11、A(即在识别序列即在识别序列的中轴线两侧切割的中轴线两侧切割),),产生的产生的DNADNA片段的末端两条链一长一短片段的末端两条链一长一短, ,不是平齐不是平齐的的, ,即黏性末端即黏性末端, ,如下图如下图: :上下对称切割上下对称切割: :限制酶在限制酶在DNADNA双链的相同位置切割双链的相同位置切割DNADNA分子分子( (即沿着识即沿着识别序列的中轴线切割别序列的中轴线切割),),这样产生的末端两条链平齐这样产生的末端两条链平齐, ,即平末端即平末端, ,如下图如下图: :2.DNA2.DNA连接酶连接酶: :(1)(1)作用。作用。将具有相同或互补黏性末端以及具有平末端的将具有相

12、同或互补黏性末端以及具有平末端的DNADNA片段片段“缝合缝合”成新成新的的DNADNA分子。分子。(2)(2)连接方式。连接方式。EcoliDNAEcoliDNA连接酶和连接酶和T T4 4DNADNA连接酶均可把黏性末端之间的缝隙连接酶均可把黏性末端之间的缝隙“缝合缝合”起来起来, ,相当于把梯子两边的扶手的断口连接起来相当于把梯子两边的扶手的断口连接起来, ,形成两个磷酸二酯键。形成两个磷酸二酯键。DNADNA连接酶与碱基之间的氢键形成无关。连接酶与碱基之间的氢键形成无关。3.3.与与DNADNA分子相关的四种酶的比较分子相关的四种酶的比较: :种类种类项目项目限制酶限制酶DNADNA连

13、接酶连接酶DNADNA聚合酶聚合酶解旋酶解旋酶作用作用底物底物DNADNA分子分子DNADNA分子片段分子片段脱氧脱氧核苷酸核苷酸DNADNA分子分子作用作用部位部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸磷酸二酯键二酯键磷酸磷酸二酯键二酯键碱基对间碱基对间的氢键的氢键种类种类项目项目限制酶限制酶DNADNA连接酶连接酶DNADNA聚合酶聚合酶解旋酶解旋酶作用作用特点特点切割目的基因及载切割目的基因及载体体, ,特异性识别核特异性识别核苷酸序列苷酸序列, ,使特定使特定部位的磷酸二酯键部位的磷酸二酯键断开断开将双链将双链DNADNA片片段段“缝合缝合”起起来来, ,恢复磷酸恢复磷酸二酯键二酯键将单个脱将单个脱

14、氧核苷酸氧核苷酸添加到脱添加到脱氧核苷酸氧核苷酸链上链上将将DNADNA两两条链之间条链之间的氢键打的氢键打开开作用作用结果结果形成黏性末端或平形成黏性末端或平末端末端形成重组形成重组DNADNA分子分子形成新的形成新的DNADNA分子分子形成单链形成单链DNADNA分子分子应用应用基因工程基因工程DNADNA复制复制【微点拨【微点拨】(1)(1)限制酶特异性识别和切割的部位具有回文序列。即在切割部位限制酶特异性识别和切割的部位具有回文序列。即在切割部位, ,一条链正向读的碱基顺序一条链正向读的碱基顺序, ,与另一条链反向读的顺序完全一致。例与另一条链反向读的顺序完全一致。例如如:EcoR:E

15、coR限制酶识别的限制酶识别的DNADNA序列为序列为 或或GAATTCGAATTC, ,为回文序为回文序列。列。(2)(2)限制酶和限制酶和DNADNA连接酶作用部位相同连接酶作用部位相同, ,但作用正好相反但作用正好相反, ,都是特定部位都是特定部位的磷酸二酯键的磷酸二酯键, ,前者是前者是“切割切割”, ,后者是后者是“缝合缝合”。GAATTCCTTAAG(3)(3)不同不同DNADNA分子用同一种限制酶切割形成的黏性末端一定是相同的。分子用同一种限制酶切割形成的黏性末端一定是相同的。DNADNA连接酶既能连接相同的黏性末端连接酶既能连接相同的黏性末端, ,又能连接互补的黏性末端。又能连

16、接互补的黏性末端。(4)DNA(4)DNA连接酶无识别的特异性连接酶无识别的特异性, ,对于相同或互补的黏性末端以及平末对于相同或互补的黏性末端以及平末端都能连接。所以端都能连接。所以, ,限制酶种类多限制酶种类多,DNA,DNA连接酶种类少。连接酶种类少。【题组过关【题组过关】1.1.下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述, ,错误的是错误的是( () )A.A.一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列B.B.限制性核酸内切酶的活性受温度、限制性核酸内切酶的活性受温度、pHpH的影响的影

17、响, ,总有一个最合适的条总有一个最合适的条件件C.C.限制性核酸内切酶能破坏相邻脱氧核苷酸之间的化学键限制性核酸内切酶能破坏相邻脱氧核苷酸之间的化学键D.D.限制性核酸内切酶不只存在于原核生物中限制性核酸内切酶不只存在于原核生物中, ,其合成场所是核糖体其合成场所是核糖体【解题关键【解题关键】(1)(1)知道知道“限制酶只能识别和切割限制酶只能识别和切割DNA”DNA”是解答本题的关是解答本题的关键键; ;(2)(2)回顾必修回顾必修1 1所学有关的酶的本质、特点以及作用机理所学有关的酶的本质、特点以及作用机理, ,对分析选项对分析选项B B、C C、D D至关重要。至关重要。【解析【解析】

18、选选A A。本题考查基因工程的。本题考查基因工程的“分子手术刀分子手术刀”限制酶的作限制酶的作用、特点和来源。限制酶只能够识别双链用、特点和来源。限制酶只能够识别双链DNADNA分子的某种特定的脱氧分子的某种特定的脱氧核苷酸序列核苷酸序列, ,不能识别不能识别RNARNA分子的核糖核苷酸序列分子的核糖核苷酸序列,A,A项错误项错误; ;同其他的同其他的酶一样酶一样, ,限制酶同样受温度和限制酶同样受温度和pHpH的影响的影响, ,而且具有发挥最大催化效率的而且具有发挥最大催化效率的最适温度和最适最适温度和最适pH,BpH,B项正确项正确; ;限制酶催化的是特定部位磷酸二酯键的限制酶催化的是特定

19、部位磷酸二酯键的断裂断裂, ,属于水解反应属于水解反应,C,C项正确项正确; ;限制酶主要从原核生物中分离纯化限制酶主要从原核生物中分离纯化, ,也也有来自真核细胞的有来自真核细胞的, ,其本质是蛋白质其本质是蛋白质, ,在核糖体上合成在核糖体上合成,D,D项正确。项正确。2.(20152.(2015广州高二检测广州高二检测) )下图所示的酶下图所示的酶M M和酶和酶N N是两种限制酶是两种限制酶, ,图中图中DNADNA片段只注明了黏性末端处的碱基种类片段只注明了黏性末端处的碱基种类, ,其他碱基的种类未作注明。其他碱基的种类未作注明。(1)(1)酶酶M M特异性切割的特异性切割的DNADN

20、A片段是片段是 , ,则酶则酶N N特异性切割的特异性切割的DNADNA片片段是段是。(2)(2)多个片段乙和多个片段丁混合在一起多个片段乙和多个片段丁混合在一起, ,用用DNADNA连接酶拼接得到环状连接酶拼接得到环状DNA,DNA,其中只由两个其中只由两个DNADNA片段连接成的环状片段连接成的环状DNADNA分子有分子有种。种。【解题关键【解题关键】(1)(1)运用逆向思维运用逆向思维, ,将切口将切口“缝合缝合”, ,寻找特定序列。寻找特定序列。(2)(2)既要找出相同或互补的黏性末端既要找出相同或互补的黏性末端, ,又要注意题干里的条件又要注意题干里的条件“多多个个”。【解析【解析】

21、本题考查限制酶的切割特点。限制酶识别的是本题考查限制酶的切割特点。限制酶识别的是DNADNA上特定的上特定的回文序列回文序列, ,切割的是特定部位的磷酸二酯键。既然酶切割的是特定部位的磷酸二酯键。既然酶M M识别的是片段乙识别的是片段乙和丙相接后的特定序列和丙相接后的特定序列, ,那么酶那么酶N N识别的就一定是片段甲和乙相接后的识别的就一定是片段甲和乙相接后的特定序列特定序列, ,这两个序列都具有回文的特点。片段乙和片段丁是同种限这两个序列都具有回文的特点。片段乙和片段丁是同种限制酶切割后形成的制酶切割后形成的, ,二者存在相同的黏性末端二者存在相同的黏性末端, ,完全可以首尾相接完全可以首

22、尾相接, ,形形成环状的成环状的DNADNA分子分子( (乙乙丁丁););又由于是多个片段混合在一起又由于是多个片段混合在一起, ,乙和丁本乙和丁本身也会发生身也会发生“两两两两”连接连接, ,形成形成( (乙乙乙乙) )和和( (丁丁丁丁) )两种环状的两种环状的DNADNA分分子。子。答案答案: :(1) (1) (2)3(2)3【误区警示【误区警示】(1)(1)限制酶识别的序列一般是特定的回文核苷酸序列限制酶识别的序列一般是特定的回文核苷酸序列;DNA;DNA连接酶连接连接酶连接的是相同或互补的黏性末端的是相同或互补的黏性末端, ,而有的而有的DNADNA连接酶连接平末端后也会形成连接酶

23、连接平末端后也会形成特定的回文序列。特定的回文序列。(2)(2)同一种限制酶一定能切出相同的黏性末端同一种限制酶一定能切出相同的黏性末端, ,相同的黏性末端不一定相同的黏性末端不一定来自同一种限制酶的切割来自同一种限制酶的切割, ,但同样能相互连接。但同样能相互连接。【补偿训练【补偿训练】在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是( () )A.A.限制酶和限制酶和DNADNA连接酶连接酶B.B.限制酶和水解酶限制酶和水解酶C.C.限制酶和载体限制酶和载体D.DNAD.DNA连接酶和载体连接酶和载体【解析【解析】选选A A。基因工程中的操作工具有。基因工程

24、中的操作工具有3 3种种, ,即即“分子手术刀分子手术刀”“”“分分子缝合针子缝合针”“”“分子运输车分子运输车”。限制酶的作用是通过识别和切割从。限制酶的作用是通过识别和切割从DNADNA分子上获取目的基因分子上获取目的基因, ,而而DNADNA连接酶是将目的基因连接到载体上连接酶是将目的基因连接到载体上, ,载体载体起运输工具的作用起运输工具的作用, ,携带着目的基因进入宿主细胞携带着目的基因进入宿主细胞, ,显然显然, ,对对( (目的目的) )基基因起修饰作用的是限制酶和因起修饰作用的是限制酶和DNADNA连接酶。连接酶。二、基因工程中常用的载体二、基因工程中常用的载体质粒质粒1.1.

25、特点特点: :质粒是一种裸露的、小型、双链、环状质粒是一种裸露的、小型、双链、环状DNADNA分子。分子。2.2.本质本质: :质粒是独立于细菌拟核质粒是独立于细菌拟核DNADNA之外的小型之外的小型DNADNA分子分子, ,不是细胞器。不是细胞器。3.3.质粒作为载体所具备的条件质粒作为载体所具备的条件: :(1)(1)能自我复制能自我复制: :能够在受体细胞中进行自我复制能够在受体细胞中进行自我复制, ,或整合到染色体或整合到染色体DNADNA上上, ,随染色体随染色体DNADNA进行同步复制。进行同步复制。(2)(2)有切割位点有切割位点: :有一个至多个限制酶切割位点有一个至多个限制酶

26、切割位点, ,供外源基因插入。供外源基因插入。(3)(3)具有标记基因具有标记基因: :具有特殊的标记基因具有特殊的标记基因, ,供重组供重组DNADNA的鉴定和选择。的鉴定和选择。(4)(4)无毒害作用无毒害作用: :对受体细胞无毒害作用对受体细胞无毒害作用, ,否则受体细胞将受到损伤甚否则受体细胞将受到损伤甚至死亡。至死亡。4.4.作用作用: :(1)(1)作为运输工具作为运输工具, ,将目的基因导入受体细胞。将目的基因导入受体细胞。(2)(2)质粒携带目的基因在受体细胞内大量复制。质粒携带目的基因在受体细胞内大量复制。【微点拨【微点拨】(1)(1)基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体

27、不同基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同, ,前者的实质是前者的实质是DNADNA分子分子, ,能将目的基因导入受体细胞能将目的基因导入受体细胞, ,后者是蛋白质后者是蛋白质, ,与细胞膜的选择与细胞膜的选择透过性有关。透过性有关。(2)(2)一般来说一般来说, ,天然载体不能同时满足上述条件天然载体不能同时满足上述条件, ,要对其进行人工改造要对其进行人工改造才可以使用。才可以使用。(3)(3)标记基因的筛选原理。标记基因的筛选原理。前提前提: :载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要转入的受体细胞没有抵抗相关抗生素

28、的能力。要转入的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力。过程过程: :含有某抗生素抗性基因的载体导入受体细胞含有某抗生素抗性基因的载体导入受体细胞, ,抗性基因在受体抗性基因在受体细胞内表达细胞内表达, ,受体细胞对该抗生素产生抗性受体细胞对该抗生素产生抗性, ,然后在培养基中加入该抗然后在培养基中加入该抗生素。生素。结果结果: :在培养基上在培养基上, ,被抗生素杀死的是没有抗性的受体细胞被抗生素杀死的是没有抗性的受体细胞, ,没被杀没被杀死的具有抗性的受体细胞得以筛选。死的具有抗性的受体细胞得以筛选。【题组过关【题组过关】1.1.质粒是基因工程中最常用的目的基因运载工具。下列有关叙述正确质粒是基

29、因工程中最常用的目的基因运载工具。下列有关叙述正确的是的是( () )A.A.质粒是只存在于细菌细胞质中能自主复制的小型环状双链质粒是只存在于细菌细胞质中能自主复制的小型环状双链DNADNA分子分子B.B.在所有的质粒上总能找到一个或多个限制酶切割位点在所有的质粒上总能找到一个或多个限制酶切割位点C.C.携带目的基因的重组质粒只有整合到宿主细胞的染色体携带目的基因的重组质粒只有整合到宿主细胞的染色体DNADNA上才会上才会随后者的复制而复制随后者的复制而复制D.D.质粒上的抗性基因常作为标记基因供重组质粒上的抗性基因常作为标记基因供重组DNADNA的鉴定选择的鉴定选择【解题关键【解题关键】解答

30、本题要注意解答本题要注意,A,A、B B、C C三个选项中都存在绝对化的词三个选项中都存在绝对化的词语语:“:“只存在只存在”“”“总能总能”“”“只有只有”等等, ,这些词语往往与生物学事实不符。这些词语往往与生物学事实不符。【解析【解析】选选D D。质粒不只分布于原核生物中。质粒不只分布于原核生物中, ,在真核生物在真核生物酵母菌细酵母菌细胞内也有分布胞内也有分布,A,A项错误项错误; ;并不是所有的质粒都能找到限制酶的切割位并不是所有的质粒都能找到限制酶的切割位点而成为合适的运载目的基因的工具点而成为合适的运载目的基因的工具,B,B项错误项错误; ;重组质粒进入受体细重组质粒进入受体细胞

31、后胞后, ,可以在细胞内自我复制可以在细胞内自我复制, ,也可以整合后复制也可以整合后复制,C,C项错误项错误; ;质粒上抗质粒上抗性基因常作为标记基因性基因常作为标记基因,D,D项正确。项正确。2.(20152.(2015济南高二检测济南高二检测) )目前基因工程所用的质粒载体主要是以天然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细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒,pBR322,pBR322质粒是较早质粒是较早构建的质粒载体构建的质粒载体, ,其主要结构如下图所示。其主要结构如下图所示。(1)(1)构建人工质粒时要有抗性基因构建人工质粒时要有抗性

32、基因, ,以便于以便于_。(2)pBR322(2)pBR322分子中有单个分子中有单个EcoREcoR限制酶作用位点限制酶作用位点,EcoR,EcoR只能识别序只能识别序列列GAATTCGAATTC, ,并只能在并只能在G G与与A A之间切割。若在某目的基因的两侧各有之间切割。若在某目的基因的两侧各有1 1个个EcoREcoR的切点的切点, ,请画出目的基因两侧被限制酶请画出目的基因两侧被限制酶EcoREcoR切割后所形成切割后所形成的黏性末端。的黏性末端。(3)pBR322(3)pBR322分子中另有单个的分子中另有单个的BamHBamH限制酶作用位点限制酶作用位点, ,现将经现将经Bam

33、HBamH处处理后的质粒与用另一种限制酶理后的质粒与用另一种限制酶BglBgl处理得到的目的基因处理得到的目的基因, ,通过酶作用通过酶作用恢复恢复键键, ,成功获得了重组质粒成功获得了重组质粒, ,说明说明_。(4)(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ampampR R和和tettetR R的大肠杆菌的大肠杆菌, ,将将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养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。再将得到如图二的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上灭菌绒布按到培养基上, ,使绒布面沾上菌落使绒布面沾上菌落, ,然后将绒布按到含四环素然后将绒布

34、按到含四环素的培养基上培养的培养基上培养, ,得到如图三的结果得到如图三的结果( (空圈表示与图二对照无菌落的位空圈表示与图二对照无菌落的位置置) )。与图三空圈相对应的图二中的菌落表现型是。与图三空圈相对应的图二中的菌落表现型是, ,图图三结果显示三结果显示, ,多数大肠杆菌导入的是多数大肠杆菌导入的是。【解题关键【解题关键】(1)(1)明确基因工程中工具酶的作用及特点。明确基因工程中工具酶的作用及特点。(2)(2)理解质粒的结构组成及作用。理解质粒的结构组成及作用。【解析【解析】(1)(1)质粒作为基因表达载体的条件之一是要有抗性基因质粒作为基因表达载体的条件之一是要有抗性基因, ,以便以

35、便于筛选于筛选( (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)(2)同一种限制酶切割同一种限制酶切割DNADNA分子产生的黏性末端相同分子产生的黏性末端相同, ,根据题意可知该根据题意可知该目的基因两侧被限制酶目的基因两侧被限制酶EcoREcoR切割后所形成的黏性末端为切割后所形成的黏性末端为: :(3)DNA(3)DNA连接酶催化两个连接酶催化两个DNADNA片段形成磷酸二酯键片段形成磷酸二酯键; ;而通过而通过DNADNA连接酶作连接酶作用能将两个用能将两个DNADNA分子片段连接分子片段连接, ,表明经两种限制酶表明经两种限制酶(BamH(BamH和和Bgl

36、Bgl)切切割得到的割得到的DNADNA片段的黏性末端相同或互补。片段的黏性末端相同或互补。(4)(4)由题意知由题意知: :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长培养基上生长, ,而不能在含四环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圈相对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、但不能抗四环素。由图二、图三结果显示图三结果显示, ,多数大肠杆菌都能抗氨苄青霉素和四环素多数大肠杆菌都能抗氨苄青霉素和四环素, ,而携带目的而携带目的基因的重组质粒的基因的重组质粒的tettetR R被破坏被破坏, ,从而使大肠杆菌不能抗四环素从而使大肠杆菌不能抗四环素, ,故多数故多数大肠杆菌导入的是大肠杆菌导入的是pBR322pBR322质粒。质粒。答案答案: :(1)(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)(2)(3)(3)磷酸二酯两种限制酶磷酸二酯两种限制酶(BamH(BamH和和BglBgl)切割得到的黏性末端切割得到的黏性末端相同或互补相同或互补(4)(4)能抗氨苄青霉素能抗氨苄青霉素, ,但不能抗四