第1節(jié)重組DNA技術(shù)的基本工具[學(xué)習(xí)目標(biāo)]闡明重組DNA技術(shù)所需的三種基本工具及其作用。一、基因工程的概念和工具酶1．基因工程：指按照人們的愿望，通過轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫作重組DNA技術(shù)。2．基因工程的工具酶(1)限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)——“分子手術(shù)刀”來源主要來自原核生物種類數(shù)千種作用識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開結(jié)果產(chǎn)生黏性末端或平末端(2)DNA連接酶——“分子縫合針”①作用：將兩個(gè)DNA片段連接起來，恢復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。②種類種類來源特點(diǎn)E.coliDNA連接酶大腸桿菌E.coliDNA連接酶連接具有平末端的DNA片段的效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于T4DNA連接酶T4DNA連接酶T4噬菌體[特別提醒]DNA連接酶無識別的特異性，對于相同(或互補(bǔ))的黏性末端以及平末端都能連接。所以，限制酶種類多，DNA連接酶種類少。判斷正誤(1)基因工程可以實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)在不同物種間的轉(zhuǎn)移，人們可以定向選育新品種()(2)限制性內(nèi)切核酸酶均能特異性地識別6個(gè)核苷酸序列()(3)DNA連接酶能將兩堿基通過氫鍵連接起來()(4)限制酶和解旋酶的作用部位相同()答案(1)√(2)×(3)×(4)×提示(2)大多數(shù)限制酶的識別序列由6個(gè)核苷酸組成，也有少數(shù)限制酶的識別序列由4個(gè)、8個(gè)或其他數(shù)量的核苷酸組成。(3)DNA連接酶能將兩個(gè)DNA片段連接起來，恢復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。(4)限制酶和解旋酶的作用部位不同，限制酶作用于磷酸二酯鍵，解旋酶作用于氫鍵。任務(wù)一：基因工程的理論基礎(chǔ)1．基因工程操作導(dǎo)致的基因重組與有性生殖中的基因重組的主要區(qū)別：有性生殖中的基因重組是隨機(jī)的，并且只能在同一物種間進(jìn)行重組；基因工程可以實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)在不同物種間進(jìn)行重組，并且方向性強(qiáng)，可以定向地改變生物的性狀。2．為什么不同生物的DNA分子能拼接起來？提示(1)DNA的基本組成單位都是四種脫氧核苷酸。(2)雙鏈DNA分子的空間結(jié)構(gòu)都是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。3．為什么一種生物的基因可以在另一種生物細(xì)胞內(nèi)表達(dá)？提示(1)基因是控制生物性狀的獨(dú)立遺傳單位。(2)遺傳信息的傳遞都遵循中心法則。(3)生物界共用一套遺傳密碼。任務(wù)二：限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)1．請結(jié)合限制酶的作用特點(diǎn)，回答以下問題：(1)限制酶能切開RNA分子的磷酸二酯鍵嗎？提示不能。(2)請結(jié)合圖示推斷，限制酶切割一次可斷開2個(gè)磷酸二酯鍵；產(chǎn)生2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)；產(chǎn)生2個(gè)黏性末端；消耗2分子水。2．推測限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？提示限制酶是原核生物的一種防御工具，用來切割侵入細(xì)胞的外源DNA，以保證自身安全。3．限制酶不切割細(xì)菌本身的DNA分子的可能原因是含某種限制酶的細(xì)菌的DNA分子不具備這種限制酶的識別序列，或者甲基化酶將甲基轉(zhuǎn)移到了限制酶所識別序列的堿基上，使限制酶不能將其切開(答出兩點(diǎn))。4．有2個(gè)不同來源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeⅠ進(jìn)行切割，B片段分別用限制酶HindⅢ、XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ進(jìn)行切割。各限制酶的識別序列和切割位點(diǎn)如圖。(1)請寫出限制酶SpeⅠ、HindⅢ、XbaⅠ和XhoⅠ切割形成的黏性末端。提示SpeⅠ：HindⅢ：XbaⅠ：XhoⅠ：(2)不同限制酶切割可能(填“可能”或“不可能”)產(chǎn)生相同的黏性末端。(3)限制酶XbaⅠ切割B片段產(chǎn)生的DNA片段能與限制酶SpeⅠ切割A(yù)片段產(chǎn)生的DNA片段相連接，因?yàn)閄baⅠ與SpeⅠ切割產(chǎn)生了相同的黏性末端；連接完成后，該重組DNA分子的新連接處不能(填“能”或“不能”)再被所用的限制酶切割，因?yàn)樗玫膬煞N限制酶均不能識別該重組DNA分子的新連接處的脫氧核苷酸序列。與DNA相關(guān)的幾種酶的比較項(xiàng)目DNA連接酶限制酶DNA聚合酶解旋酶作用部位磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵氫鍵作用對象DNA片段DNA單個(gè)的脫氧核苷酸DNA作用結(jié)果將兩個(gè)DNA片段連接成完整的DNA分子切割DNA分子將單個(gè)的脫氧核苷酸連接到DNA單鏈末端將雙鏈DNA分子局部解旋為單鏈拓展延伸1．回文序列限制酶特異性識別和切割的部位具有回文序列，即在切割部位，一條鏈正向讀的堿基順序，與另一條鏈反向讀的順序完全一致。例如：EcoRⅠ限制酶識別的DNA序列為eq\o(=,\s\up7(GAATTC),\s\do5(CTTAAG))，為回文序列。2．同尾酶識別DNA分子中不同核苷酸序列，但能切割產(chǎn)生相同黏性末端的限制酶被稱為同尾酶。同尾酶構(gòu)建載體時(shí)，切割位點(diǎn)的選擇范圍擴(kuò)大。例如，我們選擇了用某種限制酶切割載體，如果目的基因的核苷酸序列中恰好有該限制酶的識別序列，那么用該限制酶切割含有目的基因的DNA片段時(shí)，目的基因就很可能被切斷；這時(shí)可以考慮用合適的同尾酶(目的基因的核苷酸序列中不能有它的識別序列)來獲取目的基因。1．如圖是幾種不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列敘述正確的是()A．以上DNA片段是由4種限制酶切割后產(chǎn)生的B．②片段是在識別序列為的限制酶作用下形成的C．①和④兩個(gè)片段在DNA聚合酶的作用下可形成重組DNA分子D．限制酶和DNA連接酶作用的部位都是磷酸二酯鍵答案D解析圖中①④是同一種限制酶切割形成的，因此以上DNA片段是由3種限制酶切割后產(chǎn)生的，A錯(cuò)誤；②片段是在識別序列為的限制酶作用下形成的，B錯(cuò)誤；①④連接形成重組DNA分子需要的是DNA連接酶，C錯(cuò)誤。2．(多選)DNA連接酶是基因工程的必需工具。下列有關(guān)DNA連接酶的敘述，錯(cuò)誤的是()A．DNA連接酶可以將任意的兩個(gè)DNA片段連接成一個(gè)重組DNA分子B．DNA連接酶發(fā)揮作用時(shí)需要識別特定的脫氧核苷酸序列C．DNA連接酶可以催化兩個(gè)脫氧核苷酸之間磷酸二酯鍵的形成D．有些DNA連接酶既能連接黏性末端，又能連接平末端答案AB解析DNA連接酶可以連接平末端或互補(bǔ)配對的黏性末端，而非任意的兩個(gè)DNA片段，A錯(cuò)誤；DNA連接酶發(fā)揮作用時(shí)不需要識別特定的脫氧核苷酸序列，B錯(cuò)誤。二、基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”1．種類：質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒等。2．常用載體——質(zhì)粒(1)本質(zhì)：質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨(dú)立于真核細(xì)胞細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子。(2)質(zhì)粒作為載體所具備的條件及原因條件原因具有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，供外源DNA片段插入其中載體要與外源DNA片段連接能在受體細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制，或整合到受體DNA上，隨受體DNA同步復(fù)制能使攜帶的外源DNA片段在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在具有特殊的標(biāo)記基因便于重組DNA分子的篩選無毒害作用對受體細(xì)胞無毒害作用，避免受體細(xì)胞受到損傷(3)作用①作為運(yùn)輸工具，將外源基因?qū)爰?xì)胞。②質(zhì)粒攜帶外源DNA片段在細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制或整合到受體DNA上，隨受體DNA同步復(fù)制。判斷正誤(1)作為載體的質(zhì)粒通常采用抗生素合成基因作為篩選標(biāo)記基因()(2)質(zhì)粒是環(huán)狀雙鏈DNA分子，是基因工程常用的載體()(3)載體(如質(zhì)粒)和細(xì)胞膜上的載體蛋白的成分相同()(4)DNA重組技術(shù)所需要的工具酶有限制酶、DNA連接酶和載體()答案(1)×(2)√(3)×(4)×提示(1)作為載體的質(zhì)粒通常采用抗生素抗性基因作為篩選標(biāo)記基因。(3)載體(如質(zhì)粒)的成分是DNA，細(xì)胞膜上的載體的主要成分是蛋白質(zhì)。(4)DNA重組技術(shù)所需要的工具酶有限制酶、DNA連接酶，載體不屬于工具酶。任務(wù)三：載體需具備的條件和載體的選擇1．根據(jù)標(biāo)記基因的作用，有同學(xué)認(rèn)為在含有某種抗生素的培養(yǎng)基中篩選存活的受體細(xì)胞不一定(填“一定”或“不一定”)是導(dǎo)入目的基因的受體細(xì)胞，理由是僅導(dǎo)入空載體的和導(dǎo)入含目的基因載體的受體細(xì)胞均能在該培養(yǎng)基中存活。2．若用家蠶細(xì)胞作為某基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞，在噬菌體和昆蟲病毒兩種載體中，不選用噬菌體作為載體，原因是噬菌體的宿主細(xì)胞是細(xì)菌等微生物，而不是家蠶。1．標(biāo)記基因的篩選原理載體上的標(biāo)記基因一般是某種抗生素的抗性基因，而受體細(xì)胞沒有抵抗該抗生素的能力。將含有某抗生素抗性基因的載體導(dǎo)入受體細(xì)胞，抗性基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，受體細(xì)胞對該抗生素產(chǎn)生抗性。在含有該抗生素的培養(yǎng)基上，能夠生存的是被導(dǎo)入了載體的受體細(xì)胞。如圖所示：2．如何提高篩選的準(zhǔn)確性當(dāng)質(zhì)粒上有兩個(gè)標(biāo)記基因時(shí)，可將目的基因插入其中一個(gè)標(biāo)記基因中，也就是重組質(zhì)粒上只含有一個(gè)標(biāo)記基因，普通質(zhì)粒上含有兩個(gè)標(biāo)記基因。則沒有導(dǎo)入質(zhì)粒的受體細(xì)胞不具有標(biāo)記基因控制的性狀，導(dǎo)入普通質(zhì)粒的受體細(xì)胞具有兩個(gè)標(biāo)記基因控制的性狀，導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞只具有一個(gè)標(biāo)記基因控制的性狀。這樣可根據(jù)標(biāo)記基因控制的性狀準(zhǔn)確篩選出含有重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞。3．(2023·淮安高二聯(lián)考)質(zhì)粒是基因工程中最常用的目的基因運(yùn)載工具。下列有關(guān)敘述正確的是()A．質(zhì)粒是只存在于細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中能自我復(fù)制的小型環(huán)狀雙鏈DNA分子B．在所有的質(zhì)粒上總能找到一個(gè)或多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)C．?dāng)y帶目的基因的重組質(zhì)粒只有整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上才會隨后者的復(fù)制而復(fù)制D．質(zhì)粒上的抗性基因常作為標(biāo)記基因供重組DNA的篩選答案D解析質(zhì)粒不只分布于原核生物中，在真核生物如酵母菌細(xì)胞內(nèi)也有分布，A錯(cuò)誤；并不是所有的質(zhì)粒上都能找到限制酶的切割位點(diǎn)而成為適合運(yùn)載目的基因的工具，B錯(cuò)誤；重組質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞后，可以在細(xì)胞內(nèi)自我復(fù)制，或整合到受體細(xì)胞染色體DNA上后復(fù)制，C錯(cuò)誤。4.某細(xì)菌質(zhì)粒上有標(biāo)記基因如圖所示，通過標(biāo)記基因可以推知外源基因(目的基因)是否轉(zhuǎn)入成功。外源基因插入的位置不同，細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長情況也不同，如圖所示是外源基因插入位置(插入點(diǎn)有a、b、c)示意圖。請根據(jù)表中提供的細(xì)菌生長情況，推測①②③三種重組后細(xì)菌的外源基因插入點(diǎn)，正確的一組是()插入點(diǎn)細(xì)菌在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上的生長狀況細(xì)菌在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上的生長狀況①能生長能生長②能生長不能生長③不能生長能生長A.①是c；②是b；③是aB．①是a和b；②是a；③是bC．①是a和b；②是b；③是aD．①是c；②是a；③是b答案A課時(shí)對點(diǎn)練[分值：100分]第1～4題，每題5分；第5～12題，每題6分，共68分。題組一基因工程的概念和工具酶1．玉米的PEPC酶固定CO2的能力較水稻的強(qiáng)60倍。我國科學(xué)家正致力于將玉米的PEPC基因?qū)胨局?，以提高水稻產(chǎn)量。下列有關(guān)該應(yīng)用技術(shù)的敘述，不正確的是()A．該技術(shù)是在DNA水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的B．該技術(shù)的操作環(huán)境是生物體內(nèi)C．該技術(shù)的原理是基因重組D．該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是定向產(chǎn)生人類需要的生物類型答案B解析由題意可知，該應(yīng)用技術(shù)為基因工程，是在生物體外進(jìn)行的操作。2．科學(xué)家把兔子血紅蛋白基因?qū)氪竽c桿菌細(xì)胞中，在大腸桿菌細(xì)胞中合成了兔子的血紅蛋白。下列關(guān)于這一先進(jìn)技術(shù)的理論依據(jù)，不正確的是()A．所有生物共用一套遺傳密碼B．基因能控制蛋白質(zhì)的合成C．兔子血紅蛋白基因與大腸桿菌的DNA都是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成，都遵循相同的堿基互補(bǔ)配對原則D．兔子與大腸桿菌有共同的原始祖先答案D解析題干表述的是目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞并得以表達(dá)的過程，目的基因在不同生物細(xì)胞中能夠表達(dá)出相同的蛋白質(zhì)，說明控制其合成的mRNA上的密碼子是共用的，相同的密碼子決定相同的氨基酸，A正確；基因通過轉(zhuǎn)錄獲得mRNA，進(jìn)而控制蛋白質(zhì)的合成，B正確；基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，只要是雙鏈DNA都遵循堿基互補(bǔ)配對原則，其組成原料都是四種脫氧核苷酸，C正確；生物之間是否有共同的原始祖先與轉(zhuǎn)基因技術(shù)之間沒有必然關(guān)系，D錯(cuò)誤。3．據(jù)圖所示，下列有關(guān)工具酶功能的敘述，不正確的是()A．限制性內(nèi)切核酸酶可以切斷a處B．DNA聚合酶可以連接a處C．解旋酶可以使b處解開D．DNA連接酶可以連接c處答案D解析限制酶可以切斷脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，即a處，A正確；DNA聚合酶可以連接脫氧核苷酸形成磷酸二酯鍵，即a處，B正確；解旋酶可以使氫鍵斷裂，即b處，C正確；DNA連接酶可以連接DNA片段形成磷酸二酯鍵，即a處，D錯(cuò)誤。4．限制酶和DNA連接酶是基因工程的工具酶，下列有關(guān)說法正確的是()A．DNA連接酶能將單個(gè)核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯鍵B．限制酶只能切割雙鏈DNA片段，不能切割煙草花葉病毒的核酸C．E.coliDNA連接酶連接具有平末端的DNA片段的效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于T4DNA連接酶D．限制酶主要從原核生物中分離純化而來，所以也能剪切自身的DNA答案B解析DNA連接酶連接的是兩個(gè)DNA片段，A錯(cuò)誤；限制酶只能切割DNA分子，煙草花葉病毒的核酸是RNA，限制酶不能切割，B正確；E.coliDNA連接酶連接具有平末端的DNA片段的效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于T4DNA連接酶，C錯(cuò)誤；限制酶主要從原核生物中分離純化而來，但是不會剪切自身的DNA，D錯(cuò)誤。5．(2024·徐州高二期中)重組DNA技術(shù)可以賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人類需要的生物產(chǎn)品。在此過程中需要使用多種工具酶。下列相關(guān)敘述正確的是()A．限制酶主要是從病毒中分離純化而來的B．真核細(xì)胞中任意一個(gè)DNA片段都能被限制酶切割C．被SmaⅠ酶切割后的DNA可以用T4DNA連接酶連接D．限制酶在外源DNA上切開一個(gè)切口暴露出一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)答案C解析限制酶主要是從原核生物中分離純化而來的，A錯(cuò)誤；限制酶需要識別特定的核苷酸序列進(jìn)行切割，并非任意一個(gè)DNA片段都能被限制酶切割，B錯(cuò)誤；被SmaⅠ酶切割后的DNA片段為平末端，T4DNA連接酶既可以連接黏性末端，又可以連接平末端，C正確；限制酶在外源DNA上切開一個(gè)切口暴露出兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，D錯(cuò)誤。6．甲、乙、丙三種限制酶均識別6個(gè)核苷酸序列，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．甲、乙、丙黏性末端分別是由不同的限制酶切割產(chǎn)生的B．甲、乙具有相同的黏性末端，可形成重組DNA分子，但甲、丙之間不能C．DNA連接酶的作用位點(diǎn)是b處D．切割產(chǎn)生甲的限制酶不能識別由甲、乙黏性末端形成的重組DNA分子片段答案C解析DNA連接酶可以恢復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵，而b處是氫鍵，C錯(cuò)誤。題組二“分子運(yùn)輸車”——載體7．下列關(guān)于基因工程中載體的敘述，正確的是()A．載體是基因工程所需的三種工具酶之一B．載體中必須有抗生素抗性基因C．必須具有自我復(fù)制能力D．具有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，以便目的基因的插入答案D解析載體是基因工程必需的工具之一，但載體不屬于工具酶，A錯(cuò)誤；載體中必須有標(biāo)記基因，但不一定是抗生素抗性基因，B錯(cuò)誤；載體應(yīng)具備自我復(fù)制的能力，或整合到受體DNA上，隨受體DNA同步復(fù)制，C錯(cuò)誤。8．(2023·秦皇島高二期末)下列有關(guān)基因工程中載體的說法，正確的是()A．基因工程中使用的載體只有質(zhì)粒B．質(zhì)粒是細(xì)胞質(zhì)中能夠自我復(fù)制的環(huán)狀DNA分子C．噬菌體可以作為動物基因工程的載體D．天然質(zhì)粒均可以直接作為載體將目的基因送入受體細(xì)胞答案B解析基因工程中常用的載體是質(zhì)粒，此外還有噬菌體、動植物病毒等，A錯(cuò)誤；噬菌體是專門寄生在細(xì)菌等微生物體內(nèi)的病毒，不可以作為動物基因工程的載體，C錯(cuò)誤；天然質(zhì)粒往往不能直接作為載體，要根據(jù)不同的目的和需求進(jìn)行人工改造，D錯(cuò)誤。9．如表列舉了幾種限制酶的識別序列及其切割位點(diǎn)(箭頭表示相關(guān)酶的切割位點(diǎn))。如圖是酶切后產(chǎn)生的幾種末端。下列有關(guān)說法正確的是()A．BamHⅠ切割的是氫鍵，AluⅠ切割的是磷酸二酯鍵B．Sau3AⅠ和BamHⅠ切割的序列產(chǎn)生的片段能夠相連，連接后的片段還能被Sau3AⅠ切割C．DNA連接酶能連接②⑤，不能連接②④D．E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶都能連接①③，且二者連接效率相等答案B解析BamHⅠ與AluⅠ切割的均是磷酸二酯鍵，A錯(cuò)誤；BamHⅠ切割，Sau3AⅠ切割，故二者切割后產(chǎn)生的黏性末端是相同的，因此二者切割后產(chǎn)生的黏性末端能夠相連，連接后的片段能被Sau3AⅠ切割，B正確；②⑤的黏性末端相同，②④的黏性末端也相同，因此DNA連接酶能連接②⑤，也能連接②④，C錯(cuò)誤；圖中①③屬于平末端，E.coliDNA連接酶連接具有平末端的DNA片段的效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于T4DNA連接酶，D錯(cuò)誤。10．(多選)在噬菌體和宿主漫長的“軍備競賽”中，為抵御噬菌體的入侵，細(xì)菌進(jìn)化出了多種系統(tǒng)進(jìn)行防御，其中一類為“限制—修飾”系統(tǒng)，如圖所示。下列說法正確的是()A．該噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNAB．細(xì)菌A的DNA序列可能不含限制酶的識別序列而使自身DNA得以保護(hù)C．若極少數(shù)噬菌體發(fā)生了這種防御逃逸，噬菌體的DNA可能被甲基化修飾D．發(fā)生了這種防御逃逸的噬菌體，對治療具有多藥耐藥性的致病細(xì)菌引起的疾病是不利的答案ABC解析細(xì)菌的限制—修飾作用使侵入的外源DNA被切割，使噬菌體失去繁殖能力，說明了噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，A正確；發(fā)生了這種防御逃逸的噬菌體能侵染細(xì)菌，因而可用于治療具有多藥耐藥性的致病細(xì)菌引起的疾病，D錯(cuò)誤。11．(多選)下列有關(guān)限制性內(nèi)切核酸酶的敘述，錯(cuò)誤的是()A．用限制酶酶切獲得一個(gè)外源基因時(shí)得到兩個(gè)切口，有4個(gè)磷酸二酯鍵被斷開B．限制酶識別序列越短，則該序列在DNA中出現(xiàn)的概率就越大C．—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制酶切出的黏性末端可用DNA連接酶連接D．只有用相同的限制酶處理含目的基因的片段和質(zhì)粒，才能形成重組質(zhì)粒答案CD解析—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制酶切出的黏性末端不同，分別為—CATG和—CTAG，因此不能用DNA連接酶連接，C錯(cuò)誤；用不同的限制酶處理含目的基因的DNA片段和質(zhì)粒，若產(chǎn)生的黏性末端相同，則也能形成重組質(zhì)粒，D錯(cuò)誤。12．(多選)如表為常用的限制性內(nèi)切核酸酶(限制酶)及其識別序列和切割位點(diǎn)，由此推斷以下說法，錯(cuò)誤的是()限制酶名稱識別序列和切割位點(diǎn)限制酶名稱識別序列和切割位點(diǎn)BamHⅠKpnⅠEcoRⅠSau3AⅠHindⅡSmaⅠ注：Y＝C或T，R＝A或G。A．限制酶SmaⅠ切割后形成的末端用E.coliDNA連接酶連接的效率更高B．Sau3AⅠ限制酶的切割位點(diǎn)在識別序列的外部C．BamHⅠ和Sau3AⅠ兩種限制酶切割后形成相同的黏性末端D．一種限制酶一定只能識別一種核苷酸序列答案AD解析限制酶SmaⅠ的切割位點(diǎn)在中軸線上，切割后形成平末端，E.coliDNA連接酶連接具有平末端的DNA片段的效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于T4DNA連接酶，A錯(cuò)誤；一種限制酶只能識別特定的脫氧核苷酸序列，并在特定位點(diǎn)切割DNA分子，并非只能識別一種核苷酸序列，如表格中限制酶HindⅡ識別的核苷酸序列不止一種，D錯(cuò)誤。13．(14分)BamHⅠ和BclⅠ是兩種限制酶，其識別序列及切割位點(diǎn)如表所示。探究下列問題：限制酶BamHⅠBclⅠ識別序列及切割位點(diǎn)(1)限制酶_____________(填“能”或“不能”)切割原核細(xì)胞自身的DNA，推測其理由是_______________________________________________________________________________。(2)若某鏈狀DNA分子中含有兩個(gè)BamHⅠ的識別序列，該DNA分子將被切成________個(gè)片段，共斷裂________個(gè)磷酸二酯鍵。(3)請畫出BclⅠ切割后產(chǎn)生的末端。(4)BamHⅠ和BclⅠ切割后產(chǎn)生的黏性末端______(填“能”或“不能”)被DNA連接酶連接，理由是______________________________________________________________________。答案(1)不能原核細(xì)胞DNA中不存在限制酶的識別序列或能被識別的序列被修飾了(2)34(3)(4)能二者切割后產(chǎn)生的黏性末端相同解析(2)若某鏈狀DNA分子中含有兩個(gè)BamHⅠ的識別序列，若用限制酶BamHⅠ識別并切割，則該DNA分子將被切成3個(gè)片段，每切割一次會斷裂2個(gè)磷酸二酯鍵，共斷裂4個(gè)磷酸二酯鍵。14．(每空3分，共18分)(2021·全國乙，38節(jié)選)用重組DNA技術(shù)可以賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人類需要的生物產(chǎn)品。在此過程中要使用多種工具酶，其中4種限制性內(nèi)切核酸酶的切割位點(diǎn)如圖所示。回答下列問題：(1)常用的DNA連接酶有E.coli