高中生物論文解讀限制性核酸內(nèi)切酶應(yīng)用的考點(diǎn)例析人教版

上傳人:xt****7 文檔編號(hào):105317857 上傳時(shí)間:2022-06-11 格式:DOC 頁數(shù):3 大小:106.50KB
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1、解讀《限制性核酸內(nèi)切酶應(yīng)用的考點(diǎn)例析》 我們知道限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)是指能識(shí)別DNA中特定堿基順序,并在特定位點(diǎn)切割雙鏈DNA的核酸內(nèi)切酶。它在生物學(xué)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛,是基因工程中的工具酶,用來構(gòu)建重組DNA分子,對(duì)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(jià)值。下面我們以問題的形式簡(jiǎn)要地了解它在這些方面的應(yīng)用。 1。限制酶的特點(diǎn) 例1.下面哪項(xiàng)不具有限制酶識(shí)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(shí)別的各種序具有回文對(duì)稱的特點(diǎn)。所謂回文對(duì)稱序列就是當(dāng)以不同的方向分別閱讀DNA的兩條互補(bǔ)鏈時(shí),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(bǔ)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(shí)別序列是AAGCTT,限制酶HpaⅡ酶切DNA的識(shí)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(diǎn)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(diǎn)間的平均距離約 kb。 解析:因?yàn)橄拗泼缸R(shí)別序列具有回文對(duì)稱序列的特點(diǎn),這兩個(gè)序列在相應(yīng)的互補(bǔ)鏈上又會(huì)呈現(xiàn),因此我們只需考慮DNA的一條鏈即可。六堿基長(zhǎng)HindⅢ識(shí)別序列AAGCTT出現(xiàn)的概率是(1/4)6或1/4096,因此HindⅢ酶切位點(diǎn)之間的平均距離大約為4 kb。同樣的道理,4堿基長(zhǎng)的HpaⅡ酶識(shí)別序列CCGG出現(xiàn)的概率是(1/4)4或1/256,因此HpaⅡ酶切位點(diǎn)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(huì)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(gè)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(shí)別序列和切割位點(diǎn)不同。要判斷題中的4個(gè)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(shí)別序列和切割位點(diǎn)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(shí)別序列及切割位點(diǎn)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(dǎo)致凝膠上3.0 kb的片段消失,產(chǎn)生一個(gè)1.5 kb的新片段。請(qǐng)標(biāo)出限制酶EcoRⅠ在限制酶圖譜上的切割位點(diǎn)。 解析:(1)用限制酶HindⅢ消化DNA得到2.5 kb與5.0 kb兩個(gè)片段,如果加入雙酶HindⅢ和SmaⅠ得到2.5 kb,3.0 kb,2.0 kb三個(gè)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?yàn)橹挥?.0 kb的片段消失,并且生成一個(gè)新的1.5 kb的片段,表明此片段有一個(gè)EcoRⅠ酶切位點(diǎn),且位于此片段的中央。3.0 kb的片段被限制酶EcoRⅠ切成2個(gè)等長(zhǎng)1.5 kb的片段,在凝膠上顯示出一個(gè)1.5 kb的新片段。 例4.今用PCR方法擴(kuò)增了一2kb的DNA片段,純化后用限制酶EcoRⅠ和HindⅢ單獨(dú)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(gè)HindⅢ酶切位點(diǎn)(產(chǎn)生350bp和900 bp兩個(gè)片段),500bpEcoRⅠ酶切片段含有一個(gè)HindⅢ酶切位點(diǎn)(產(chǎn)生200kbp和300bp兩個(gè)片段);350bp,650bp和1000bpHindⅢ酶切片段各有一個(gè)EcoRⅠ酶切位點(diǎn)。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(duì)等位基因經(jīng)某種限制酶切割后形成的DNA片段長(zhǎng)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(biāo)記定位在基因組的某一位置上?,F(xiàn)有一對(duì)夫婦生了四個(gè)兒女,其中1號(hào)性狀表現(xiàn)特殊(如圖Ⅱ)。由此可推知四個(gè)女兒的基因型(用D、d表示一對(duì)等位基因)正確的是( ) A.1號(hào)為XdXd者 B.2號(hào)為XDY C.3號(hào)為Dd D.4號(hào)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(hào)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(zhǎng)一短(長(zhǎng)/短)的,而純合體是兩長(zhǎng)(長(zhǎng)/長(zhǎng))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(zhǎng)。 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(zhǎng)度DNA片段(長(zhǎng)/短)的帶譜。其“雜合性片段”完全像基因一樣,呈孟德爾式遺傳??蓪憺椋? 親本: 長(zhǎng)/短×長(zhǎng)/短 ↓ 子女: 1/4長(zhǎng)/長(zhǎng) 2/4長(zhǎng)/短 1/4短/短 結(jié)合后代帶譜的顯示可判斷:子女中1號(hào)為短/短(dd),2號(hào)為長(zhǎng)/長(zhǎng)(DD),3號(hào)為長(zhǎng)/短(Dd),4號(hào)為長(zhǎng)/長(zhǎng)(DD)。 答案:C

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