限制性核酸内切酶相关知识总结

限制性核酸内切酶是生物体内能识别并切割特异的双链DNA序列的一种内切核酸酶。限制性核酸内切酶主要存在于原核生物,它的功能是能将外来的DNA切断,即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力,但对自己的DNA却无损害作用,这样可以保护细胞原有的遗传信息。由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的,故名限制性核酸内切酶(简称限制性内切酶或限制酶)。它不同于一般的脱氧核糖核酸酶(DNase),限制性核酸内切酶的切点大多很严格,要求专一的核苷酸序列。限制性核酸内切酶按其性质可分为三大类,即所谓Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型酶,基因工程最常用也是高中生物所指的限制性核酸内切酶即为Ⅱ型酶。新课标高中生物必修2――遗传与进化模块中“基因工程及其应用”这一节对限制性核酸内切酶作了一定的介绍,但笔者在教学过程中发现部分学生概念有些模糊,做题准确率不高。因此笔者总结了有关限制性核酸内切酶的知识点,并结合近年来的高考真题,对该酶作一次较为详细的总结。

1. 限制性核酸内切酶的相关知识点

限制性核酸内切酶识别序列的长度一般为 4-8 个碱基,最常见的为 6 个碱基。一般情况下,不同的限制性核酸内切酶具有不同的识别序列和酶切位点。但这并非绝对,部分限制性核酸内切酶具有相同的识别序列,但切割的位点不同,如Xma I和Sma I都识别六核苷酸CCCGGG,然而它们的酶切位点分别是CCCGGG和CCCGGG;有些限制性核酸内切酶不但具有相同的识别序列,连酶切位点都一样,如BamH I、Bgl Ⅱ、Bst I这三种酶,它们的识别序列及切割位点都为GGATCC。

不同的限制性核酸内切酶切割双链DNA所形成的末端通常是不同的,有的酶切割后切口是平的,即形成平末端,如AluⅠ和HaeⅢ。有的切口可带有一个短的单链末端,即黏性末端,如EcoRⅠ和HindⅢ。有些限制性核酸内切酶识别序列不同,但是产生相同的粘性末端,称为同尾酶,如BamH I(GGATCC)和Bgl Ⅱ (AGATCT),由此产生的DN段可借黏性末端相互连接,使DNA重组在操作时具有更大的灵活性。

2. 高考真题:

(09江苏高考,生物卷)苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下***是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意***(ampr为抗氨苄青霉素基因),据***回答下列问题。

(1)将***中①的DNA用Hind Ⅲ、BamHⅠ完全酶切后,反应管中有种DN段。

(2)***中②表示 Hind Ⅲ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程,此过程可获得 种重组质粒;如果换用BstⅠ与BamHⅠ酶切,目的基因与质粒连接后可获得种重组质粒。

解析:(1)首先我们应该注意到BamHⅠ和Bstl这两种限制性核酸内切酶所识别的序列和酶切位点都相同,即这两种酶可以互换使用。将***中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ去酶切,共有3个酶切部位,因此完全酶切后反应管中有4种DN段(如右***所示)。

(2)通常质粒和目的基因分别用相同的两种限制性核酸内切酶酶切后才能用DNA连接酶把质粒和目的基因连接起来。因此经Hind Ⅲ与BamHⅠ酶切后的***①的DNA只有②、③两个片段能与质粒连接形成重组质粒,即可获得2种重组质粒。如果换用BstⅠ与BamHⅠ酶切,那目的基因切割后形成的片段如下***所示

其中只有②这个片段才能和经BstⅠ与BamHⅠ酶切后的质粒连接在一起。因此可形成的重组质粒为1种。

(2005 天津理综)(1)限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是―GGATCC―,限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是―GATC―。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点,在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。

①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。

②请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。

③在DNA连接酶的作用下,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来?为什么?

解析:题目所给的只有一条单链和酶切位点,要求我们画出该限制性核酸内切酶切割后形成的黏性末端,具体方法可以分三部走:①根据碱基互补配对原则,将限制性核酸内切酶所识别的核苷酸序列的另一条互补链写出来,得到双链DN段。②标出两条链上被限制性核酸内切酶能识别的切点。③经过两条链上的切点画虚折线(即切口)画出被限制酶切割后所形成的黏性末端。因此答案为

被限制性核酸内切酶切开的DNA两条单链切口,各含有几个伸出的、可互补配对的核苷酸,这就是黏性末端。黏性末端之间,只要切口处伸出的核苷酸间存在互补,就能在DNA连接酶的作用下连接起来。从上***我们可以看出,虽然限制性核酸内切酶I和酶II识别的序列和切点不同,但形成的黏性末端是相同的,存在着互补关系,因此在DNA连接酶的作用下是可以连接起来的。

限制性核酸内切酶相关知识总结

转载请注明出处学文网 » 限制性核酸内切酶相关知识总结

学习

歌曲的演唱技巧

阅读(31)

本文为您介绍歌曲的演唱技巧,内容包括歌曲天边演唱技巧,歌曲的演唱技巧。歌唱是以民族语言为基础,以行腔韵味为特长,并在长期发展过程中形成了声情并茂、字正腔圆、神形兼备、唱表结合的二度创作原则,体现了民族的艺术特点、欣赏习惯和审美

学习

简析封建传统思想的内容

阅读(27)

本文为您介绍简析封建传统思想的内容,内容包括封建旧思想全文,为啥中国还有封建传统思想。在近代史教学中经常会出现反对封建传统思想的问题,什么是“封建传统思想”?包括哪些内容?我查阅了很多资料,没有一个完整的解释。于是根据教学中的经

学习

“哑巴英语”

阅读(35)

本文为您介绍“哑巴英语”,内容包括哑巴英语完整版,哑巴英语出国旅游365天全集。【摘要】目前,在广大中学生中间,“哑巴英语”的现象十分普遍,这直接导致了大量高分低能儿的存在。究其原因,主要是因为在我国现行的教育体制下,在外因和内因的

学习

舞台美术设计论文

阅读(23)

本文为您介绍舞台美术设计论文,内容包括关于舞台表演论文,舞台艺术实践课论文。1舞台美术设计在大型晚会主题策划中的主要作用

学习

例谈生物膜系统

阅读(21)

本文为您介绍例谈生物膜系统,内容包括囊泡属于生物膜系统,生物膜系统的概念。生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。细胞的许多重要的化学反应都在生物膜内或者膜表面进行。因此,弄清生物膜的组成、结构和功能对于高中生物

学习

浅谈幕墙中的预埋件

阅读(37)

本文为您介绍浅谈幕墙中的预埋件,内容包括幕墙预埋件要取样送检吗,玻璃幕墙预埋件怎么预埋。我国对幕墙行业的技术应用和行业监管正逐年成熟和完善,幕墙质量问题也越来越受关注,最近建设部组织对部分城市现有幕墙安全性能进行抽样调查,其中

学习

森林覆盖率

阅读(50)

本文为您介绍森林覆盖率,内容包括森林覆盖率计算标准,我国森林覆盖率。作为约束性指标,“十二五”期间,森林覆盖率将从2010年的20.36%提高到21.66%,五年累计提高1.3个百分点。

学习

标准贯入试验及其在岩土工程中的应用

阅读(34)

本文为您介绍标准贯入试验及其在岩土工程中的应用,内容包括岩土工程勘察规范试验方法有哪些,岩土工程现场测试方法的适用范围。摘要:标准贯入(SPT)试验是岩土工程中最常用的一种简单、快捷、经济的原位动力测试技术。在岩土工程中,尤其在确

学习

散记孔仲起

阅读(21)

也许是一种缘分,2000年10月底,我在杭州张蒟林女士家里第一次与中国美院教授孔仲起先生通电话,就同他很讲得来。听言谈,我觉得他是一位淳厚长者、谦谦君子。半个月后,张女士同孔先生夫妇到衢州,我在火车站一见到孔先生那一副弥勒佛相,便

学习

Trips协定中的最惠国待遇原则

阅读(34)

本文为您介绍Trips协定中的最惠国待遇原则,内容包括trips协定第14条的规定如何理解,trips协定的争端解决方式。【关键词】最惠待遇例外;《Trips》协定;《伯尔尼公约》

学习

城市绿道设计

阅读(39)

本文为您介绍城市绿道设计,内容包括城市绿道规划设计导则最新,绿道设计。从广义上说,绿道是指用来连接的各种线性开敞空间的总称,就本文示范段而言,绿道主要是为人们提供一个安全、舒适的慢行空间。因此,绿道的建设至少有三种益处:第一,绿道可

学习

美国最大的城市

阅读(25)

本文为您介绍美国最大的城市,内容包括美国最大城市叫什么,美国最长名字的市。纽约(NewYork)是美国(theUnitedStates)最大的、世界最著名的城市,世界重要国际贸易港口和金融中心,也是吸引游客(traveler)最多的国际旅游城市。

学习

浅谈限制性定语从句

阅读(24)

本文为您介绍浅谈限制性定语从句,内容包括非限制性定语从句ppt,杨亮讲非限制性定语从句。[关键词]限定性定语从句定义关系词句子成分译法