基因工程中限制酶的使用

基因工程中限制酶的使用一、處理質粒和處理含目的基因的DNA分子【練習1】下圖乙是載體和反轉錄得到的胰島素基因的片段，已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—。GeneⅠ和GeneⅡ為質粒上的標記基因，根據(jù)圖示分析，應用限制酶________切割質粒，用限制酶________切割含目的基因的DNA分子。歸納總結——限制酶處理質粒和含目的基因的DNA分子的基本要求：（1）處理質粒時，必須保留至少一個____________________，以及原來質粒上帶有的與質粒復制有關的_______________。（2）處理含目的基因的DNA分子時，必須有__________個切點，才能________________________________________，同時，_________________不能有限制酶的識別序列。（3）比較圖中的限制酶I和限制酶II，兩種酶的識別序列____________，但切出的黏性末端__________________。【練習2】下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖l、圖2中箭頭表示相關限制酶的酶切位點（1）構建基因表達載體的方案有兩種，第一種是用一種限制酶處理，然后再用DNA連接酶連接。這個過程中應使用的限制酶是_______________。（2）第二種方案是用兩種限制酶處理，應選擇______________________。（3）此項應用中，不能使用SmaI，原因是____________________________________________。歸納總結——限制酶處理質粒和含目的基因的DNA分子的更多要求上述兩種方案各有優(yōu)缺點：用一種限制酶處理操作比較簡單，但會出現(xiàn)其它的多種結果：①質粒原來產(chǎn)生的切口在DNA連接酶的作用下重新連接，從而不能和目的基因相連；同時，如果目的基因較大，也可能_______________________________。②除了產(chǎn)生目的基因和質粒兩個DNA分子的連接情況，還可能出現(xiàn)的兩個DNA分子連接的情況是___________________________________________________。③還可能出現(xiàn)目的基因反向連接的情況，出現(xiàn)反向連接時，將影響目的基因的_______________（復制、表達、復制和表達）用兩種限制酶處理，雖然相對復雜，但有效地避免了上面的問題。這兩種限制酶的要求是：_____________________________（切出相同的黏性末端、切出不同的黏性末端）。二、有關限制酶切割DNA分子長度的分析【練習3】已知某種限制性內(nèi)切酶在一線性DNA分子上有2個酶切位點，如圖中箭頭所指，如果該線性DNA分子在2個酶切位點上都被該酶切斷，則會產(chǎn)生a、b、c三種不同長度的DNA片段?，F(xiàn)有多個上述線性DNA分子，若在每個DNA分子上至少有一個酶切位點被該酶切斷，則理論上講，經(jīng)該酶酶切后，這些線性DNA分子最多能產(chǎn)生長度不同的DNA片段種類數(shù)是

（

）A．3

B．5C．9

D．12【練習4】某線性DNA分子含有5000個堿基對（bp），先用限制酶a切割，再把得到的產(chǎn)物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表，限制酶a和b的識別序列和切割位點如圖所示，下列有關說法正確的是酶a切割產(chǎn)物（bp）酶b再次切割產(chǎn)物（bp）21001400100050019002008006001000500A．在該DNA分子中，酶a與酶b的識別序列分別有3個和2個B．酶a與酶b切出的黏性末端不能相互連接C．酶a與酶b切斷的化學鍵不相同D．用酶a切割與該線性DNA堿基序列相同的質粒，得到4種切割產(chǎn)物【鞏固練習】1．圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度（bp即堿基對）和部分堿基序列，圖2表示一種質粒的結構和部分堿基序列。現(xiàn)有Msp_Ⅰ、BamH_Ⅰ、Mbo_Ⅰ、Sma_Ⅰ4種限制性核酸內(nèi)切酶切割的堿基序列和酶切位點分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。請回答下列問題：（1）圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個堿基之間依次由____________（基團）連接。（2）若用限制酶Sma_Ⅰ完全切割圖1中DNA片段，產(chǎn)生的末端是_______末端，其產(chǎn)物長度為________。（3）若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被T－A堿基對替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子分離出圖1及其對應的DNA片段，用限制酶Sma_Ⅰ完全切割，產(chǎn)物中共有_________種不同DNA片段。（4）若將圖2中質粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行，形成重組質粒，那么應選用的限制酶是_________。在導入重組質粒后，為了篩選出含重組質粒的大腸桿菌，一般需要用添加__________的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。經(jīng)檢測，部分含有重組質粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達，其最可能的原因是__________________________________________________。（5）有關質粒描述錯誤的是（）A、質粒是能夠自我復制的環(huán)狀DNA分子 B、質粒是唯一的運載體C、質粒上有多個酶切位點 D、質粒可在宿主外單獨復制2．蘇云金芽抱桿菌能產(chǎn)生具有殺蟲能力的毒素蛋白。如圖是培育轉毒素蛋白基因植物及轉基因植物中兩種生物大分子合成的部分過程示意圖。請據(jù)圖回答問題：（1）將圖中①處的DNA用HindⅢ、BamH_I完全酶切后，反應管中有____________種DNA片段。過程②需要用到___________酶。（2）假設圖中質粒原來BamH_I的識別序列變?yōu)锽cl_I的識別序列，現(xiàn)用Bcl_I和HindⅢ切割質粒，再經(jīng)過程②能否獲得所需重組質粒?____________，理由是____________________________。（3）若上述假設成立，并成功形成重組質粒，則重組質?？杀幌拗泼竉_______________切割。（4）圖中α鏈是______________。不同組織細胞的相同DNA進行過程③時啟用的起始點_____________（填“都相同”“都不同”或“不完全相同”），原因是_______________?！敬鸢浮浚?）脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖（2）平537bp、790bp