1、含一、二、三、四章,一、限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用解析 1限制酶 限制酶具有专一性,表现在两个方面 (1)识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列。 (2)切割特定序列中的特定位点。使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。产生的DNA片段末端通常有两种形式粘性末端和平末端。,粘性末端: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,产生的是粘性末端。 如:EcoR 识别GAATTC序列,将G与A两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。如下图所示:,平末端:当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时,产生的则是平末端。 如:Sma 识别CCCGGG序列,将C与G两个核苷酸之间
2、的磷酸二酯键切开。如下图所示:,特别提醒 一种限制酶只能专一识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的位点切割后只能产生一种末端。由一种限制酶切出的末端相同,并能被特定的DNA连接酶连接起来。,2DNA连接酶 (1)DNA连接酶的分类 根据酶的来源不同,可以将这些酶分为两类:一类是从大肠杆菌中分离得到的,称为Ecoli DNA连接酶;另一类是从T4噬菌体中分离出来的,称为T4 DNA连接酶。 (2)DNA连接酶的作用 DNA连接酶的作用是将限制酶切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子。两类DNA连接酶都是将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。如图所示:,(3)
3、两类酶在性质上的差别 Ecoli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的粘性末端之间连接起来,不能将双链DNA片段平末端之间进行连接。而T4 DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的粘性末端,又可以“缝合”双链DNA片段的平末端,但连接平末端的效率比较低。,3几种易混淆酶的比较,二、基因、基因文库和目的基因的概念比较 1基因:具有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位,基因的脱氧核苷酸序列代表遗传信息。 2基因文库 (1)含义:将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中通过克隆而储存,含有这种生物的不同基因的受体菌群体便构成了基因文库。 (2)分类
4、 基因组文库:含有一种生物的所有基因的基因文库。 部分基因文库:含有一种生物的部分基因的基因文库,如cDNA文库。 (3)建立基因文库的目的:为保存或获得大量的目的基因作准备。 3目的基因:基因工程操作中需要的外源基因,它是编码某种蛋白质的结构基因,如生物的抗逆性基因、抗虫基因等。,1下图为转基因抗病香蕉的培育过程流程图,其中质粒上的Pst 、Sma 、EcoR 、Apa 等四种限制酶的识别序列及切割位点见下表。请据图回答下列问题:,(1)图中表示组织培养过程中香蕉组织细胞的_。利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组 织细胞培育成植株,证明了香蕉组织细胞具有_。 (2)形成重组质粒A时,应选用
5、的限制酶是_,对_进行切割。 (3)一个质粒被限制酶EcoR 、Pst 、Sma 同时切割后可得到_个DNA片段,_个粘性末端。 (4)培养基中的氨苄青霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长,欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞,应使重组质粒A中含有_基因。,解析:(1)图中表示组织培养过程中香蕉组织细胞的脱分化和再分化的过程。把转入了抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株的过程,证明了香蕉组织细胞具有全能性。(2)分析题图,在抗病基因的两端有两个限制酶切点,即Pst 和EcoR 限制酶切点,故可以用它们切割获得目的基因。同样用这样的限制酶切割质粒,以获得相同的粘性末端。(3)一个质粒被限制酶Eco
6、R 、Pst 、Sma 同时切割后可得3个DNA片段,共有4个粘性末端。(4)由于氨苄青霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长,若在这样的培养基中培养香蕉时,必须让香蕉细胞具有抗氨苄青霉素的能力。 答案:(1)脱分化和再分化 全能性 (2)Pst 和EcoR 含抗病基因的DNA和质粒 (3)3 4 (4)抗氨苄青霉素(或氨苄青霉素抗性),三、细胞工程 1动物细胞培养、植物细胞培养的比较,2.植物体细胞杂交和多倍体育种,3.试管动物与克隆动物的比较,2克隆羊的成功轰动世界,它不仅奠定了克隆性治疗疾病的基础,而且解决了器官移植中供体不足的问题,但同时也给人类带来了一些过去从未遇到的问题。图为人类对克隆羊
7、技术的拓展和应用,请据图回答:,(1)图中所涉及的现代生物技术有_和_等。 (2)(多选)下列有关胚胎移植的叙述正确的有_。 A冲卵指的是从子宫中冲出胚胎,而非冲出卵子 B只有供、受体的生理环境高度一致,移入受体的胚胎才能被接受 C供体和受体要进行免疫检查,防止发生免疫排斥反应 D不同动物胚胎移植的时间不同,人的胚胎移植最好在原肠胚时期进行 (3)图中两个克隆动物长大后,各方面特征与原型动物相似,这说明_具有全能性,早期胚胎发育在_阶段以前的细胞是全能细胞。 (4)使用培养基进行胚胎干细胞培养时,通常要加入_等天然成分,除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及氧气充足的环境中,还需要保证细胞生活所需
8、的_。 (5)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中,一般用_处理内细胞团,使之分散成单个细胞。,解析:(1)图中明显体现的有核移植、胚胎移植技术,另外必然涉及动物细胞培养,如重组细胞培养、胚胎干细胞培养。(2)C项,受体对移植入的胚胎不会发生排斥反应;D项,人的胚胎移植一般选用卵裂期的细胞团,到原肠胚就太晚了。(3)动物克隆成功说明分化成熟的动物体细胞细胞核具有全能性;在桑椹胚及其之前细胞都还没发生分化,到囊胚期才出现细胞分化。(4)添加血清是为了补充人们尚未明确认识的一些成分。(5)胰蛋白酶切断动物细胞间的蛋白质联系,使细胞分散开来,便于吸收营养物质。 答案:(1)核移植 胚胎移植 动物细胞培养(任意两个) (2)A、B (3)动物体细胞核 桑椹胚 (4)血清 温度和pH (5)胰蛋白酶,本小节结束请按ESC键返回,