高中生物論文解讀限制性核酸內(nèi)切酶應(yīng)用的考點例析人教版

上傳人:xt****7 文檔編號:105317857 上傳時間:2022-06-11 格式:DOC 頁數(shù):3 大?。?06.50KB
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1、解讀《限制性核酸內(nèi)切酶應(yīng)用的考點例析》 我們知道限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)是指能識別DNA中特定堿基順序,并在特定位點切割雙鏈DNA的核酸內(nèi)切酶。它在生物學中應(yīng)用相當廣泛,是基因工程中的工具酶,用來構(gòu)建重組DNA分子,對于遺傳性疾病的基因定位和基因診斷的研究也具有重要的應(yīng)用價值。下面我們以問題的形式簡要地了解它在這些方面的應(yīng)用。 1。限制酶的特點 例1.下面哪項不具有限制酶識別序列的特征( ) A.GAATTC B.GGGGCCCC C.CTGCAG D.CTAAATC CTTAAG CCCCGGGG GACGT

2、C GATTTAG 解析:限制酶識別的各種序具有回文對稱的特點。所謂回文對稱序列就是當以不同的方向分別閱讀DNA的兩條互補鏈時,DNA的兩條鏈上的堿基序列相同。如A中的DNA分子,其中一條鏈從左向右閱讀堿基序列是GAATTC,另一條互補鏈從右向左閱讀堿基序列也是GAATTC。 答案:D 例2.限制酶HindⅢ酶切DNA的識別序列是AAGCTT,限制酶HpaⅡ酶切DNA的識別序列是CCGG。假定DNA分子中A、T、G、C所含的比例相等,那么,限制酶HindⅢ酶切割雙鏈DNA的概率是 ,酶切位點間的平均距離約 kb(千堿基);限制酶

3、HpaⅡ酶切割雙鏈DNA的概率是 ,酶切位點間的平均距離約 kb。 解析:因為限制酶識別序列具有回文對稱序列的特點,這兩個序列在相應(yīng)的互補鏈上又會呈現(xiàn),因此我們只需考慮DNA的一條鏈即可。六堿基長HindⅢ識別序列AAGCTT出現(xiàn)的概率是(1/4)6或1/4096,因此HindⅢ酶切位點之間的平均距離大約為4 kb。同樣的道理,4堿基長的HpaⅡ酶識別序列CCGG出現(xiàn)的概率是(1/4)4或1/256,因此HpaⅡ酶切位點的平均距離大約為0.25 kb。 2.黏性末端與限制酶類型的關(guān)系 例3.用同一種限制酶處理會產(chǎn)生相同的黏性末端,但用不同的限制酶處理也可能

4、產(chǎn)生相同的黏性末端。下列所示的四個黏性末端是由( )種限制酶作用產(chǎn)生的。 解析:不同的限制酶的識別序列和切割位點不同。要判斷題中的4個黏性末端是由幾種限制酶作用下產(chǎn)生的,不光要看共有幾種黏性末端,更重要的是要看作用產(chǎn)生這些黏性末端的限制酶的識別序列和切割位點是否相同。經(jīng)過分析,題中4幅圖所示的黏性末端應(yīng)該分別是由4種限制酶作用產(chǎn)生的,這4種酶的識別序列及切割位點依次是:G↓AATTC,C↓AATTG,G↓TTAAC,C↓TTAAG。 答案:4 3.限制酶圖譜分析 例4.一線性DNA分子分別用限制酶HindⅢ和SmaⅠ消化,然后用這兩種酶混合消化,得到如下片段: Hind

5、Ⅲ 2.5 kb,5.0 kb SmaⅠ 2.0 kb,5.5 kb HindⅢ和SmaⅠ 2.5 kb,3.0 kb,2.0 kb (1)畫出此絲性DNA分子的限制酶圖譜。 (2)兩酶混合消化的片段再用限制酶EcoRⅠ消化,結(jié)果導致凝膠上3.0 kb的片段消失,產(chǎn)生一個1.5 kb的新片段。請標出限制酶EcoRⅠ在限制酶圖譜上的切割位點。 解析:(1)用限制酶HindⅢ消化DNA得到2.5 kb與5.0 kb兩個片段,如果加入雙酶HindⅢ和SmaⅠ得到2.5 kb,3.0 kb,2.0 kb三個片段,這說明限制酶SmaⅠ能將Hi

6、ndⅢ消化DNA得到5.0 kb片段切割為3.0 kb和2.0 kb片段。據(jù)此,可畫出如下限制酶圖譜。 (2)因為只有3.0 kb的片段消失,并且生成一個新的1.5 kb的片段,表明此片段有一個EcoRⅠ酶切位點,且位于此片段的中央。3.0 kb的片段被限制酶EcoRⅠ切成2個等長1.5 kb的片段,在凝膠上顯示出一個1.5 kb的新片段。 例4.今用PCR方法擴增了一2kb的DNA片段,純化后用限制酶EcoRⅠ和HindⅢ單獨消化,然后混合消化,凝膠電泳分離,結(jié)果如下。 EcoRⅠ 150bp,500 bp,1250 bp,100 bp HindⅢ

7、 350 bp,650 bp,1000 bp EcoRⅠ和HindⅢ 100bp ,150 bp ,200bp,300bp,350bp, 900 bp 根據(jù)以上數(shù)據(jù),構(gòu)建此DNA片段的限制酶圖譜。 解析:雙酶消化表明,1250 bpEcoRⅠ酶切片段中含有一個HindⅢ酶切位點(產(chǎn)生350bp和900 bp兩個片段),500bpEcoRⅠ酶切片段含有一個HindⅢ酶切位點(產(chǎn)生200kbp和300bp兩個片段);350bp,650bp和1000bpHindⅢ酶切片段各有一個EcoRⅠ酶切位點。根據(jù)以上分析,可畫出如下限制酶圖譜。 4.基因診斷

8、 例6.一對等位基因經(jīng)某種限制酶切割后形成的DNA片段長度存在差異,凝膠電泳分離限制酶切割的DNA片段,與探針雜交后可顯示出不同的帶譜(如圖Ⅰ所示)。根據(jù)該特性,就能將它作為標記定位在基因組的某一位置上?,F(xiàn)有一對夫婦生了四個兒女,其中1號性狀表現(xiàn)特殊(如圖Ⅱ)。由此可推知四個女兒的基因型(用D、d表示一對等位基因)正確的是( ) A.1號為XdXd者 B.2號為XDY C.3號為Dd D.4號為DD或Dd 解析:不含有特殊性狀的雙親生出性狀表現(xiàn)特殊的1,且為女性,由此可見該特殊性狀是隱性的,并位于常染色體上,1號為dd,雙親均為Dd。從給出的“帶譜”顯示可知,雜合體顯示的DNA片段是一長一短(長/短)的,而純合體是兩長(長/長)或兩短(短/短)。1是隱性純合顯示為短,則顯性顯示的帶譜為長。 雙親為雜合子(Dd),其等位基因限制酶切后,凝膠電泳分離與探針雜交顯示兩條不同長度DNA片段(長/短)的帶譜。其“雜合性片段”完全像基因一樣,呈孟德爾式遺傳。可寫為: 親本: 長/短×長/短 ↓ 子女: 1/4長/長 2/4長/短 1/4短/短 結(jié)合后代帶譜的顯示可判斷:子女中1號為短/短(dd),2號為長/長(DD),3號為長/短(Dd),4號為長/長(DD)。 答案:C

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