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滚瓜烂熟 BIOTM 基础知识和基本训练
高中生物 选修三 现代生物科技专题 编著 深圳大学附属中学 叶小春 内部资料 仅供交流 第 1 页 共 21 页
基因工程的概念 1 基因工程的别名 2 应用技术 3 操作环境 4 操作对象 5 操作水平 6 基本过程 7 实质 目的（结果） 专题一 基因工程
DNA重组技术（基因拼接技术） 体外DNA重组 生物体外 基因 DNA分子水平 剪切→拼接→导入→表达 基因重组 获得人类需要的基因产物（新的生物类型或生物产品） 定向改变生物的（遗传性状） 1.1 DNA重组技术的基本工具
名称 来源 功能 “分子手术刀” 限制性核酸内切酶（限制酶） 主要从原核生物中分离出来 “分子缝合针线” “分子运输车” DNA连接酶 运载体 大肠杆菌(E.coli DNA连接酶） 质粒、噬菌体、T4噬菌体（T4DNA连接酶） 动植物病毒 识别DNA特定的核苷酸序列，断恢复被限制酶切开的两个核苷运输目的基因 开两个核苷酸之间的磷酸二酯键 酸之间的磷酸二酯键 一. 限制性核酸内切酶的有关问题
1．产生的末端问题 末端的极性问题
5’ 3’ 3’ 5’ 切割位点 中轴线（平切） 中轴线两侧（错切） 中轴的左上侧和右下侧 中轴的左下侧和右上侧 识别序列的核苷酸数 偶数 奇数或偶数 末端种类 （平）末端 （粘性）末端 突起端的类型 （5）’端 （3）’端 事例 酶 SmaI EcoRI HhaI 识别序列 5’-CCCGGG- 5’-G AATTC- 5’-GCGC- 切割位点 C与G之间 G 与 A之间 CG与C之间 DNA片段 5’-CCCGGG-3’ 5’-G AATTC-3’ 5’--GCGC--3’ 3’ -GGGCCC-5’ 3’-C TTAAG-5’ 3’-CGCG-5’ 产生的末5’-CCC GGG- -G AATTC- 5’-GCG C-3’ 端 -GGG CCC-5’ -CTTAA G- -3’-C GCG-5’ 第 2 页 共 21 页
2．限制酶的命名——（属名头一个字母） + （种名头两个字母） + （号数）
3． 数量问题 限制酶切1个切口的时候，可产生（2）个黏性末端/平末端
4．限制酶与修饰酶的问题
两种酶常常以成对的方式存在于细胞，易受限制酶作用的部位已预先由修饰酶修饰（将特定的部位的碱基甲基化，可以防止细胞内的DNA被自己的限制酶作用而被破坏。
5．知识补充
A．个别限制酶可以识别几种序列，切出不同的末端，如酶 AvaⅠ 识别的序列 -CCCGAG- -CTCGGG- -GAGCCC- -GGGCTC- 产生的末端 -C CCGAG- -C TCGGG- -GAGCC C- -GGGCT C- B．不同种限制酶可以切出相同的末端（相容性末端）——同尾酶 酶1 酶2 备注 识别的序列 -GGATCC- -GATC- -CCTAGG- -CTAG- 产生的末端 -G GATCC- - GATC- 可以用同一种连接-CCTAG G- -CTAG - 酶连接 6．限制酶识别的序列多数属于回纹结构，下列是限制酶识别的序列，哪些是回纹结构？ -TTAACGGG- -GGCCTTAA- -TCTC- -TATA- -GAATTC- -CCTG- -AATTGCCC- -CCGGAATT- -AGAG- -ATAT- -CTTAAG- -GGAC- 打勾 7．粘性末端变式训练1——不同切割位点下，限制酶切割后产生的末端情况 正常DNA片段 5’-AAGCTT-3’ -C ACGTG- -C T G CAG – 3’-TTCGAA-5’ -G TGCA C- - G A CG TC - 识别位点（序列） -AAGCTT- -C ACGTG- - C T G CAG - 切割位点 AA之间 C A 产生的末端 -A -TTCGA AGCT T- A- 突起的核苷酸数量 末端的突起类型 第 3 页 共 21 页
-CCTGG- -GGACC- -CCTGG- CTGG- C- -C -GGAC 3 5’/ 3’ -C -G TGCA ACGTG- C- 4 5’/ 3’ -C T G CA - G G – A CG TC - 4 5’/ 3’ 4 5’/ 3’ 8． 粘性末端变式训练2——写出与下列相互结合的粘性末端突起端的碱基 AGCT TCGA A G C T AGC T TCGA TCCA ACCT A G G T TCCA ACCT T G C A T G C A A C G T T GC A A C G T 9．限制酶切割计算的变式训练（1）
下面为一个具有10个单位的DNA片段上具有ABC三个酶切位点，至少有1个酶切位点被该切断
A B C
问不同酶切的情况下所产生的片段（长度）种类？ 酶切位点 A B C A、B B、C A、C A、B、C 一共产生多少种 产生的片段种类 2 2 2 3种 2 3 4 8 分别是多长的 1/9 3/7 4/6 1/2/7 3/4 1/4/5 1/2/3/4 1/2/3/4/5/6/7/9 电泳后有几条带 2 2 2 3种 2 3 4 8
10．限制酶切割计算的变式训练（2）
. 已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个(XYZ)酶切位点如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的片段。至少有1个酶切位点被该切断， X Y Z a b c d
问不同酶切的情况下所产生的片段（长度）种类情况 酶切位点 X Y Z X、Y Y、Z X、Z X、Y、Z 一共产生多少种 产生的片段种类 2 2 2 3 3 3 4 9 分别是多长的 a\\bcd Ac\\cd Abc\\d a\\b\\cd Ab\\c\\d a\\bc\\d a\\b\\c\\d 略 电泳后有几条带 2 2 2 3 3 3 4 9
11.. 限制酶切割计算的变式训练（3）
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