Question

回答下列有關(guān)基因工程的問題．
（1）基因工程操作過程的實(shí)現(xiàn)至少需要三種必要的工具：限制性核酸內(nèi)切酶、運(yùn)載體、

 

．
（2）下列有關(guān)限制性核酸內(nèi)切酶的描述，正確的是

 

（多選）．
A．從反應(yīng)類型來看，限制性核酸內(nèi)切酶催化的是一種水解反應(yīng)
B．限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別DNA、切割DNA任一序列
C．限制性核酸內(nèi)切酶的活性受溫度、pH的影響
D．質(zhì)粒分子經(jīng)限制性核酸內(nèi)切酶切割后，含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)．
E．限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別序列越短，則該序列在DNA中出現(xiàn)的幾率就越小
（3）與“限制性核酸內(nèi)切酶”作用部位完全相同的酶是

 

．
A．逆轉(zhuǎn)錄酶       B．RNA聚合酶        C．DNA連接酶       D．解旋酶
下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)．

限制酶	BamHⅠ	HindⅢ	EcoRⅠ	SmaⅠ
識(shí)別序列及 切割位點(diǎn)	G↓GATCC CCTAG↑G	A↓AGCTT TTCGA↑A	G↓AATTC CTTAA↑G	CCC↓GGG GGG↑CCC

（4）用限制酶HindⅢ，BamH I和二者的混合物分別降解一個(gè)4kb（1kb即1千個(gè)堿基對(duì)）大小的線性DNA分子，降解產(chǎn)物分別進(jìn)行凝膠電泳，在電場的作用下，降解產(chǎn)物分開，如圖3所示：P．F．Productions后期制作．
據(jù)此分析，這兩種限制性內(nèi)切酶在該DNA分子上的限制位點(diǎn)數(shù)目是

 

．
A．HindⅢl個(gè)，BamHI 2個(gè)      　 B．HindⅢ2個(gè)，BamHI 3個(gè)
C．HindⅢ2個(gè)，BamHI 1個(gè)     　  D．HindIII和BamHI各有2個(gè)
（5）DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與氫鍵數(shù)目的多少有關(guān)．若對(duì)圖1中質(zhì)粒進(jìn)行改造，增加其穩(wěn)定性，表中哪種酶的酶切位點(diǎn)會(huì)增多？

 

．
A． BamH I     B． HindⅢC．EcoR I       D．Sma I
（6）用圖1中的質(zhì)粒和圖2中的外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是

 

．
（7）與只使用EcoRⅠ相比較，使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點(diǎn)在于可以防止

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析題圖：圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)，在質(zhì)粒上和含有目的基因的外源DNA分子上都含有四種限制酶的切割位點(diǎn)，但質(zhì)粒的抗性基因和目的基因中都含有SmaⅠ切割位點(diǎn)，因此構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，不能用SmaⅠ切割質(zhì)粒和外源DNA分子．
分析電泳結(jié)果圖：單獨(dú)用限制酶HindⅢ切割可產(chǎn)生2個(gè)DNA片段，說明該線性DNA分子上含有1個(gè)HindⅢ切割位點(diǎn)；單獨(dú)用BamHI切割可產(chǎn)生3個(gè)DNA片段，說明該線性DNA分子上含有2個(gè)BamHI切割位點(diǎn)．

解答： 解：（1）基因工程至少需要三種工具：限制性核酸內(nèi)切酶、運(yùn)載體、DNA連接酶．
（2）A、從反應(yīng)類型來看，限制性核酸內(nèi)切酶催化的是一種水解反應(yīng)，A正確；
B、限制性核酸內(nèi)切酶具有專一性，只能識(shí)別特定的核苷酸序列，并在特定的脫氧核苷酸之間切割磷酸二酯鍵，B錯(cuò)誤；
C、酶的作用條件溫和，其活性受溫度、pH的影響，C正確；
D．質(zhì)粒分子經(jīng)限制性核酸內(nèi)切酶切割后形成線狀DNA分子，含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，D正確；
E．限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別序列越短，則該序列在DNA中出現(xiàn)的幾率就越大，E錯(cuò)誤．
故選：ACD．
（3）限制性核酸內(nèi)切酶與DNA聚合酶、DNA連接酶的作用部位完全相同，都是磷酸二酯鍵．
（4）由以上分析可知，該線性DNA分子上含有1個(gè)HindⅢ切割位點(diǎn)，含有2個(gè)BamHI切割位點(diǎn)．
（5）C和G之間有3個(gè)氫鍵，A和T之間有2個(gè)氫鍵，因此C和G的含量越多，該DNA分子的結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定．SmaI中C和G含量最多，因此對(duì)圖1中質(zhì)粒進(jìn)行改造時(shí)，要增加其穩(wěn)定性，SmaI的酶切位點(diǎn)會(huì)增多．
（6）質(zhì)粒上的抗性基因中和外源DNA分子的目的基因中都含有SmaⅠ切割位點(diǎn)，用SmaⅠ切割會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因，因此切割質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，不能使用SmaⅠ切割．
（7）與只使用EcoRⅠ相比較，使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA可以防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化，也可以防止質(zhì)粒和目的基因的反向連接．
故答案為：
（1）DNA連接酶
（2）ACD
（3）C
（4）A  
（5）D
（6）SmaⅠ會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因
（7）質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化

點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合圖表，考查基因工程的原理和技術(shù)、酶的特性，要求考生識(shí)記基因工程的工具及作用，掌握基因工程的操作步驟，能根據(jù)圖1和圖2中信息選擇合理的限制酶；分析電泳結(jié)果圖，能準(zhǔn)確判斷HindⅢ、BamHI切割位點(diǎn)的數(shù)目，再結(jié)合所學(xué)的知識(shí)答題．