Question

回答下列有关基因工程的问题．
（1）基因工程操作过程的实现至少需要三种必要的工具：限制性核酸内切酶、运载体、

 

．
（2）下列有关限制性核酸内切酶的描述，正确的是

 

（多选）．
A．从反应类型来看，限制性核酸内切酶催化的是一种水解反应
B．限制性核酸内切酶能识别DNA、切割DNA任一序列
C．限制性核酸内切酶的活性受温度、pH的影响
D．质粒分子经限制性核酸内切酶切割后，含有2个游离的磷酸基团．
E．限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越小
（3）与“限制性核酸内切酶”作用部位完全相同的酶是

 

．
A．逆转录酶       B．RNA聚合酶        C．DNA连接酶       D．解旋酶
下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点．

限制酶	BamHⅠ	HindⅢ	EcoRⅠ	SmaⅠ
识别序列及 切割位点	G↓GATCC CCTAG↑G	A↓AGCTT TTCGA↑A	G↓AATTC CTTAA↑G	CCC↓GGG GGG↑CCC

（4）用限制酶HindⅢ，BamH I和二者的混合物分别降解一个4kb（1kb即1千个碱基对）大小的线性DNA分子，降解产物分别进行凝胶电泳，在电场的作用下，降解产物分开，如图3所示：P．F．Productions后期制作．
据此分析，这两种限制性内切酶在该DNA分子上的限制位点数目是

 

．
A．HindⅢl个，BamHI 2个      　 B．HindⅢ2个，BamHI 3个
C．HindⅢ2个，BamHI 1个     　  D．HindIII和BamHI各有2个
（5）DNA分子结构的稳定性与氢键数目的多少有关．若对图1中质粒进行改造，增加其稳定性，表中哪种酶的酶切位点会增多？

 

．
A． BamH I     B． HindⅢC．EcoR I       D．Sma I
（6）用图1中的质粒和图2中的外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是

 

．
（7）与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术

专题：

分析：分析题图：图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点，在质粒上和含有目的基因的外源DNA分子上都含有四种限制酶的切割位点，但质粒的抗性基因和目的基因中都含有SmaⅠ切割位点，因此构建基因表达载体时，不能用SmaⅠ切割质粒和外源DNA分子．
分析电泳结果图：单独用限制酶HindⅢ切割可产生2个DNA片段，说明该线性DNA分子上含有1个HindⅢ切割位点；单独用BamHI切割可产生3个DNA片段，说明该线性DNA分子上含有2个BamHI切割位点．

解答： 解：（1）基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶、运载体、DNA连接酶．
（2）A、从反应类型来看，限制性核酸内切酶催化的是一种水解反应，A正确；
B、限制性核酸内切酶具有专一性，只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的脱氧核苷酸之间切割磷酸二酯键，B错误；
C、酶的作用条件温和，其活性受温度、pH的影响，C正确；
D．质粒分子经限制性核酸内切酶切割后形成线状DNA分子，含有2个游离的磷酸基团，D正确；
E．限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，E错误．
故选：ACD．
（3）限制性核酸内切酶与DNA聚合酶、DNA连接酶的作用部位完全相同，都是磷酸二酯键．
（4）由以上分析可知，该线性DNA分子上含有1个HindⅢ切割位点，含有2个BamHI切割位点．
（5）C和G之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键，因此C和G的含量越多，该DNA分子的结构越稳定．SmaI中C和G含量最多，因此对图1中质粒进行改造时，要增加其稳定性，SmaI的酶切位点会增多．
（6）质粒上的抗性基因中和外源DNA分子的目的基因中都含有SmaⅠ切割位点，用SmaⅠ切割会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因，因此切割质粒和外源DNA构建重组质粒时，不能使用SmaⅠ切割．
（7）与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA可以防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，也可以防止质粒和目的基因的反向连接．
故答案为：
（1）DNA连接酶
（2）ACD
（3）C
（4）A  
（5）D
（6）SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因
（7）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化

点评：本题结合图表，考查基因工程的原理和技术、酶的特性，要求考生识记基因工程的工具及作用，掌握基因工程的操作步骤，能根据图1和图2中信息选择合理的限制酶；分析电泳结果图，能准确判断HindⅢ、BamHI切割位点的数目，再结合所学的知识答题．