题目内容

7．限制性核酸内切酶（也称限制酶）是基因工程中常用的工具酶，不同的限制酶用于切割不同的DNA片断，请据以下资料回答问题：
（1）某线性DNA分子分别用限制酶HindⅢ和SmaⅠ消化，然后用这两种酶混合消化，得到如下片段（kb为千个碱基对）：
HindⅢ2.5kb，5.0kb              SmaⅠ2.0kb，5.5kb
HindⅢ和SmaⅠ2.5kb，3.0kb，2.0kb
限制酶HindⅢ和SmaⅠ在此DNA分子中共有一个识别序列．两酶混合消化的片段再用限制酶EcoRⅠ消化，结果导致凝胶上3.0kb的片段消失，产生1.5kb的新片段．请指出限制酶EcoRⅠ的切割位点有一个．
（2）现有一长度为1000碱基对（by）的DNA分子，用限制酶Eco R1酶切后得到的DNA分子仍是1000by，说明此DNA分子为环状（线性或环状），用Kpn1单独酶切得到400by和600by两种长度的DNA分子，用EcoRI、Kpnl同时酶切后得到200by和600by两种长度的DNA分子．该DNA分子的酶切图谱是（要求写出酶名称并标明长度）
（3）基因表达载体的构建是基因工程的关键步骤之一，已知有4种限制酶，其中1号和4号切割DNA后产生的是平末端，2号和3号酶切产生的是黏性末端．含目的基因的DNA片段和质粒的酶切序列如图所示：

请设计一个酶切方案，构建最佳基因表达载体（重组质粒）：目的基因用2和4两种酶切；而质粒用1和2 两种酶切割，再用DNA连接酶进行连接．

分析 基因工程技术的基本步骤：
1、目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
2、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．
3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．
4、目的基因的检测与鉴定：（1）分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．（2）个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．

解答 解：（1）线性DNA分子在限制酶HindⅢ的切割下形成2.5kb和5.0kb的片段，因此限制酶HindⅢ在该DNA分子上具有一个酶切位点；同理可得，限制酶SmaⅠ在该DNA分子上也具有一个酶切位点．两种酶同时切割时，根据所得片段可以判断，限制酶HindⅢ的酶切位点在DNA分子左侧的2.5kb处，限制酶SmaⅠ的酶切位点在DNA分子右侧的2.0kb处，中间刚好有个3.0kb的片段．再用限制酶EcoRⅠ处理，结果导致凝胶上3.0kb的片段消失，产生一个1.5kb的新片段，说明限制酶EcoRⅠ的酶切位点就在3.0kb片段的中间位置，如图，切点有1个．
（2）由于DNA分子用限制酶Eco R1酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，说明此DNA分子为环状DNA．用Kpn1单独酶切，得到400bp和600bp两种长度的DNA分子片段，说明该酶在该DNA分子上具有两个切点；用EcoRI、Kpnl同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子片段，说明EcoRI的切点刚好在400bp片段的中间，由此画图即可．
（3）目的基因用酶2和4切割，质粒用酶1和2切割，由于1和4切出的是平末端，可以相连，因而目的基因可以与质粒重组，且又能防止自身环化．
故答案为：
（1）一   一
（2）环状、
（3）2和4  1和2

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、使用的工具及操作步骤，掌握各步骤中应注意的细节，再结合所学的知识准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查．

练习册系列答案
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14．下列激素中，跟人体的水盐平衡调节有关的激素是（　　）
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