课堂讲义系列高中生物浙科版选修三文档311工具酶的发现和基因工程的诞生

20/2019/20/第1课时工具酶的发现和基因工程的诞生【选考报告】知识内容考试属性及要求考情解读工具酶的发现和基因工程的诞生加试(a)1.说出基因工程的含义并指出基因工程的主要内容。2.说出限制性核酸内切酶的含义及作用特点。3.说出DNA连接酶的作用。4.简述质粒的含义、特性及其在基因工程中的作用。5.解释限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒对基因工程诞生的作用。一、基因工程的诞生1.基因工程的概念基因工程是狭义的遗传工程。广义的遗传工程泛指把一种生物的遗传物质(细胞核、染色体脱氧核糖核酸等)移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。其核心是构建重组DNA分子。2.基因工程的主要理论基础(1)DNA是生物遗传物质的发现。(2)DNA双螺旋结构的确立。(3)遗传信息传递方式的认定。小贴士基因工程的其他理论基础(1)所有生物的DNA基本单位相同、空间结构相同、碱基配对方式相同，这为不同生物的DNA成功拼接提供了物质基础。(2)所有生物共用一套遗传密码子，这为一种生物的基因能在另一种生物细胞内成功表达提供了可能。3.基因工程的技术保障限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒载体的发现与应用，为基因工程的创建提供了技术上的保障。【典例剖析】以下有关基因工程的叙述，正确的是()A.基因工程是细胞水平上的生物工程B.基因工程的产物对人类都是有益的C.基因工程产生的变异属于人工诱变D.基因工程育种的优点之一是目的性强解析本题考查基因工程的概念。基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造(目的性强)和重新组合(基因重组)，然后导入受体细胞内进行繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。但并不是所有的基因产物对人类都有益。基因工程是分子水平上的生物工程。答案D1.对基因工程概念的理解操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平操作手段体外DNA重组和转基因等技术结果获得符合人类要求的基因产物2.基因重组的三种类型(1)交叉互换：减数第一次分裂四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体间的交叉互换，导致同源染色体上的非等位基因实现重组。(2)自由组合：减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而实现重组。(3)基因工程：通过基因工程，将一种生物的基因导入另一种生物的细胞中并成功表达，从而实现不同生物间基因的重组。二、限制性核酸内切酶1.概念限制性核酸内切酶是能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶。2.来源主要从原核生物中分离，如细菌。3.作用能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。如：某种限制性核酸内切酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切断DNA，其作用示意图如下：4.作用特点具有专一性，一般每种限制性核酸内切酶只识别一种特定的核苷酸序列。5.结果形成粘性末端。如下图：小贴士限制性核酸内切酶的切割产物(2种可能)(1)粘性末端：是限制性核酸内切酶在识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时形成的，如下图所示。(2)平末端：是限制性核酸内切酶在识别序列的中心轴线处切开时形成的，如下图所示。【典例剖析】下面是3种限制性核酸内切酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图(箭头表示切点，切出的断面为粘性末端)。下列叙述错误的是()限制性核酸内切酶1：——↓GATC——；限制性核酸内切酶2：——CCGC↓GG——；限制性核酸内切酶3：——G↓GATCC——。A.不同的限制性核酸内切酶有不同的识别序列和切割位点，体现了酶的专一性B.限制性核酸内切酶2和3识别的序列都包含6个脱氧核苷酸C.限制性核酸内切酶1和3剪出的粘性末端相同D.能够识别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制性核酸内切酶2解析本题考查限制性核酸内切酶的识别序列及作用。不同的限制性核酸内切酶有不同的识别序列和切割位点，体现了酶具有专一性；限制性核酸内切酶2和限制性核酸内切酶3识别的序列分别是CCGCGG和GGATCC，均含有6个脱氧核苷酸；限制性核酸内切酶1和限制性核酸内切酶3剪出的粘性末端相同，均为GATC；三种限制性核酸内切酶均不能识别和切割RNA中核苷酸序列。答案D(1)限制性核酸内切酶不同于DNA水解酶。前者是将特定的DNA分子切割成许多不同的片段，而后者是将DNA水解为脱氧核苷酸。(2)限制性核酸内切酶切割的是磷酸二酯键(下图箭头所指部位)。(3)限制性核酸内切酶不切割自身生物的DNA序列。如限制性核酸内切酶来自某种细菌，则该限制性核酸内切酶不切割该细菌的DNA。(4)现已能从300多种微生物中分离出约4000种限制性核酸内切酶，所以限制性核酸内切酶是一类酶，根据酶的识别序列和位点又可分许多种。(5)判断粘性末端或平末端是否由同一种限制性核酸内切酶切割形成的方法：将粘性末端或平末端之一旋转180°后，看它们是否是完全相同的结构。【变式训练】下列粘性末端属于同种限制性核酸内切酶切割而成的是()A.①② B.①③C.①④ D.②③解析判断粘性末端是否由同一种限制性核酸内切酶切割形成的方法，将粘性末端之一旋转180°后，看它们是否具有完全相同的结构。可判断①③是由同种限制性核酸内切酶切割而成的。答案B三、DNA连接酶1.概念DNA连接酶是将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起，形成重组DNA分子的酶。2.功能缝合DNA片段。在基因工程中，可以将外源基因和载体DNA连接在一起。3.作用特点两种来源不同的DNA用相同的限制性核酸内切酶切割，形成相同的粘性末端。DNA连接酶能催化一个脱氧核苷酸的磷酸与另一个脱氧核苷酸的脱氧核糖之间磷酸二酯键的形成，将两个DNA末端的缝隙“缝合”起来。如图：小贴士DNA连接酶的种类根据DNA连接酶的来源不同，可分为两类：常用类型E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体功能连接粘性末端连接粘性末端和平末端结果恢复被限制性核酸内切酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键【典例剖析】限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有限制性核酸内切酶Ⅰ的一个切点，在外源DNA片段的两侧各有一个限制性核酸内切酶Ⅱ的切点。(1)请画出质粒被限制性核酸内切酶Ⅰ切割后所形成的粘性末端。(2)请画出外源DNA片段两侧被限制性核酸内切酶Ⅱ切割后所形成的粘性末端。(3)在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制性核酸内切酶切割后形成的粘性末端能否连接？为什么？解析一般来说，一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割位点切割DNA分子，限制性核酸内切酶Ⅰ切割质粒的过程为：限制性核酸内切酶Ⅱ切割目的基因的过程为：目的基因目的基因—GATC—……—GATC——CTAG—……—CTAG—，虽然限制性核酸内切酶Ⅰ与限制性核酸内切酶Ⅱ识别的碱基序列不同，但切割后形成的粘性末端是可以互补的，或者说两种限制性核酸内切酶切割后所形成的粘性末端是相同的，因此在DNA连接酶的作用下可以将这两种酶切割后形成的粘性末端连接起来。答案(1)(2)(3)可以连接。因为由这两种不同限制性核酸内切酶切割后形成的粘性末端是相同的(或是“可以互补的”)。1.限制性核酸内切酶和DNA连接酶不同点作用应用限制性核酸内切酶使特定部位的磷酸二酯键断裂用于提取目的基因和切割载体DNA连接酶在DNA片段之间重新形成磷酸二酯键用于目的基因和载体的连接关系注意迄今为止所发现的DNA连接酶都不具有连接单链DNA的能力，现在还不清楚原因，也许将来会发现可以连接单链DNA的酶。2.用同一种限制性核酸内切酶切割不同DNA分子形成的粘性末端都相同；用不同限制性核酸内切酶切割同一个DNA分子，产生的粘性末端一般不相同，但也有可能相同。3.两个DNA片段能否可用DNA连接酶连接成一个重组DNA分子，取决于两个DNA片段是否具有相同的粘性末端。因此，两种不同的限制性核酸内切酶切割后形成的DNA片段也有可能用DNA连接酶连接成重组DNA分子。【变式训练】下列有关限制性核酸内切酶的叙述中正确的是()A.用限制性核酸内切酶切割一个DNA分子中部，获得一个DNA片段时，被水解的磷酸二酯键有2个B.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C.—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制性核酸内切酶切出的粘性末端碱基数不同D.只有用相同的限制性核酸内切酶处理含所需基因的片段和质粒，才能形成重组质粒解析用限制性核酸内切酶切割一个DNA分子中部，获得一个DNA片段时，被水解的磷酸二酯键有4个；—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制性核酸内切酶切出的粘性末端碱基数相同，都为4个碱基；只要切割出来的粘性末端的碱基序列相同，都可以被DNA连接酶连接。答案B四、质粒大肠杆菌质粒的分子结构示意图(1)概念：质粒是能够自主复制的双链环状DNA分子，它在细菌中以独立于拟核之外的方式存在，是一种特殊的遗传物质。(2)作用：质粒是基因工程中最常用的载体，可将外源基因送入宿主细胞。小贴士基因工程的载体载体是运输外源DNA进入宿主细胞的工具(切忌与物质跨膜运输需要的膜载体相混淆)，除质粒外还有λ噬菌体、植物病毒和动物病毒。【典例剖析】下面是大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题：(1)a代表的物质和质粒的化学本质相同，都是________，二者还具有其他共同点，如：①________，②________(写出两条即可)。(2)若质粒DNA分子的切割末端为，则与之连接的目的基因切割末端应为________；可使用________把质粒和目的基因连接在一起。(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上可作为________，其作用是________________________________________________________________。(4)下列常在基因工程中作为载体的是()A.苏云金芽孢杆菌抗虫基因B.土壤农杆菌中RNA分子C.大肠杆菌的质粒D.动物细胞的染色体解析本题以图解的形式考查质粒的化学本质、作用及类型。质粒是基因工程中最常用的载体，是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子，具有一至多个限制性核酸内切酶切割位点，进入受体细胞后能自主复制，具有标记基因便于重组DNA的鉴定与选择。答案(1)DNA能够自我复制具有遗传效应(2)DNA连接酶(3)标记基因供重组DNA的鉴定和选择(4)C1.质粒作为常用载体的条件2.区分基因工程工具及工具酶基因工程中的工具包括：基因的“剪刀”(限制性核酸内切酶)、基因的“针线”(DNA连接酶)和基因的“运载工具”(载体)。载体是必需的工具，却不是酶。【变式训练】某一质粒载体如图所示，外源DNA插入Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后，与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是_________________________________________________________________；并且________________和________________的细胞也是不能区分的，其原因是_________________________________________________________________。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有______的固体培养基。解析未转化的和仅含环状目的基因的细胞都不能在含有氨苄青霉素的培养基上生长，故这两种不可区分。含有质粒载体和含有插入了目的基因的重组质粒的细胞在含有氨苄青霉素的培养基上都能生长，这两种也不可区分。因目的基因插入位点在四环素抗性基因上，四环素抗性基因被破坏，在获得的单个菌落中各挑取少许分别接种到含有四环素的培养基上，不能生长的为要筛选的菌落，即含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。答案二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体含有重组质粒二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长四环素1.基因工程的核心是构建重组DNA分子，也是基因工程的主要内容。2.限制性核酸内切酶能对DNA分子上不同的特定的核苷酸序列进行识别和切割。3.DNA连接酶可将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接起来，形成重组DNA分子。4.质粒是能够自主复制的双链环状DNA分子，它在细菌中以独立于拟核之外的方式存在，是一种特殊的遗传物质。1.判断正误(1)基因工程是在细胞水平上对DNA进行设计和施工。(×)(2)限制性核酸内切酶是一段有一定核苷酸序列的DNA。(×)(3)DNA连接酶可以连接两个粘性末端相同的DNA片段。(√)(4)基因工程的载体只有质粒。(×)2.下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述中，错误的是()A.一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B.限制性核酸内切酶的活性受温度影响C.限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD.限制性核酸内切酶可从原核生物中提取解析选项A、B、D均为正确的叙述。选项C错误，限制性核酸内切酶能识别和切割DNA，而不是RNA。答案C3.下列关于DNA连接酶的叙述中，正确的是()A.DNA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键B.DNA连接酶连接的是末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖C.DNA连接酶连接的是末端两条链主链上的磷酸和核糖D.同一种DNA连接酶可以切出不同的粘性末端解析碱基对之间的氢键靠碱基互补配对很容易连接。DNA分子的主链是由脱氧核糖与磷酸连接起来的，这两个分子连接起来需要酶的参与。同一种DNA连接酶连接的粘性末端相同或互补。答案B4.限制性核酸内切酶MunⅠ和限制性核酸内切酶EcoRⅠ的识别序列及切割位点分别是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。如图表示四种质粒和目的基因，其中，箭头所指部位为酶的识别位点，质粒的阴影部分表示标记基因。请回答：(1)限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ切割DNA所得DNA片段的粘性末端是否相同？_____________________________________________________________。(2)适于作为图示目的基因载体的是哪个质粒？_________________________________________________________________。答案(1)相同(2)A5.基因工程中，需使用限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。(1)根据已知条件和下图中信息回答：①上述质粒用限制性核酸内切酶________切割，目的基因用限制性核酸内切酶________切割。②将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，还要加入适量的________。③请指出质粒上至少要有一个标记基因的理由。__________________________________________________________________________________________。(2)不同生物的基因可以拼接的结构基础是________________________________________________________________________________________________。解析(1)两个DNA片段能否连接，关键是看所形成的粘性末端是否相同。为使目的基因插入质粒中，目的基因两端都要切割以形成粘性末端，所以用酶Ⅱ切割；质粒上只能有一个切口，所以用酶Ⅰ切割。(2)不同基因拼接成功的基础是DNA的空间结构和基本单位相同。答案(1)①ⅠⅡ②DNA连接酶③检测重组质粒(或目的基因)是否导入受体细胞(2)DNA空间结构相同和基本组成单位相同[思考与练习](第4页)一、判断题1.×[限制性核酸内切酶的种类很多，不同的限制性核酸内切酶识别与切割DNA的序列不同。]2.×[DNA连接酶的作用是将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起。]3.√4.×[基因工程的载体有多种，如质粒、λ噬菌体、动植物病毒等。]二、简答题限制性核酸内切酶可作为切割DNA分子的“手术刀”，它的发现和应用使DNA重组成为可能；DNA连接酶的作用是将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起，形成的DNA分子称为重组DNA分子，因此DNA连接酶具有缝合DNA片段的作用，可以将外源基因和载体连接在一起。(时间：30分钟满分：50分)一、选择题(共8小题，每小题2分，共16分)1.实施基因工程的最终目的是()A.提取生物体的DNA分子B.对DNA分子进行人工剪切C.在生物体外对DNA分子进行改造D.创造符合人们需要的新生物类型和生物产品解析A、B和C三项均为基因工程操作的具体内容，但不是基因工程的目的。实施基因工程的最终目的是通过基因操作定向改造生物的遗传物质，创造符合人们需要的新生物类型和生物产品。答案D2.下列关于限制性核酸内切酶的叙述，错误的是()A.它能在特殊位点切割DNA分子B.同一种限制性核酸内切酶切割不同的DNA产生的粘性末端能够很好地进行碱基互补配对C.它能任意切割DNA，从而产生大量的DNA片段D.每一种限制性核酸内切酶只能识别特定的核苷酸序列解析限制性核酸内切酶是基因工程的重要工具之一；每种限制性核酸内切酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割DNA分子；同一种限制性核酸内切酶切割不同的DNA产生的粘性末端碱基序列能够互补配对。答案C3.如图，两个核酸片段在适宜条件下，经X酶的催化作用，发生下述变化，则此酶是()A.DNA连接酶 B.RNA聚合酶C.DNA聚合酶 D.限制性核酸内切酶解析DNA连接酶的作用是将两个粘性末端的磷酸基和脱氧核糖连接在一起；RNA聚合酶是在RNA复制或转录过程中，把核糖核苷酸连接在一起；DNA聚合酶是在DNA复制过程中催化脱氧核苷酸的聚合反应；限制性核酸内切酶是在获取目的基因时识别特定的碱基序列，切出粘性末端或平末端。图示为将两个粘性末端的磷酸基和脱氧核糖连接在一起，因此选A。答案A4.据图所示，有关工具酶功能的叙述不正确的是()A.限制性核酸内切酶可以切断a处，DNA连接酶可以连接a处B.DNA聚合酶可以连接a处C.解旋酶可以使b处解开D.连接c处的酶可以为DNA连接酶解析限制性核酸内切酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。DNA连接酶能够将双链DNA片段缝合起来，恢复被限制性核酸内切酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。因此，限制性核酸内切酶可以切断a处，DNA连接酶可以连接a处；c处是同一个核苷酸内部脱氧核糖和磷酸之间形成的键，不能用DNA连接酶连接；DNA聚合酶在DNA复制时将单个的核苷酸连接到DNA子链上，连接的部位也是a处；解旋酶可以破坏碱基对之间的氢键，即使b处解开。答案D5.如图是表达新基因用的质粒的示意图，若要将目的基因插入到质粒上的A处，则切割基因时可用的是()A.HindⅢ B.EcoRⅠC.EcoB D.PstⅠ解析A处有BamHⅠ、EcoB、ClaⅠ限制性核酸内切酶的切点，使用A～D中的EcoB切割时，才能让目的基因插入到A处。答案C6.下列关于载体的叙述中，错误的是()A.与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子B.对某种限制性核酸内切酶而言，最好只有一个切点，但还要有其他多种酶的切点C.目前常用的载体有质粒、λ噬菌体和动植物病毒D.具有某些标记基因，便于对其进行切割解析载体应具有一个或多个限制性核酸内切酶切点，以便于对其进行切割；标记基因的作用是供重组DNA分子的鉴定和选择。答案D7.以下关于基因工程的工具的说法，正确的是()A.所有的限制性核酸内切酶只能识别同一种特定的核苷酸序列B.质粒是基因工程中唯一的载体C.载体必须具备的条件之一是具有一个至多个限制性核酸内切酶切割位点，以便与外源基因连接D.基因工程需要的工具是限制性核酸内切酶和DNA连接酶解析酶具有专一性，不同的限制性核酸内切酶能识别不同的核苷酸序列；质粒是基因工程中常用的载体，但不是唯一的；基因工程需要的工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体。答案C8.下列所示的粘性末端是由几种限制性核酸内切酶作用产生的()A.1种 B.2种C.3种 D.4种解析先写出另一条单链，再观察识别序列和切点的差异。答案D二、非选择题(共4小题，共34分)9.(8分)通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。科学家运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质。下图表示这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC—，请回答：(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是________。人的蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是________。(2)请画出质粒被切割形成粘性末端的过程图。(3)人的蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是_____________，“插入”时用的工具是______，其种类有__________________________。解析限制性核酸内切酶的作用是获得目的基因，DNA连接酶起“缝合”作用，载体能把目的基因导入受体细胞。载体的种类主要有质粒、动植物病毒及λ噬菌体。答案(1)限制性核酸内切酶DNA连接酶(3)基因的空间结构相同，遵循碱基互补配对原则载体质粒、动植物病毒及λ噬菌体10.(8分)如图表示两种限制性核酸内切酶识别DNA分子的特定序列，并在特定位点对DNA进行切割的示意图，请回答以下问题：(1)图中甲和乙代表_________________________________________________。(2)EcoRⅠ、HpaⅠ代表____________________________________________。(3)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段，切口的类型分别为________、________。甲中限制性核酸内切酶的切点是________之间，乙中限制性核酸内切酶的切点是________之间。(4)由图解可以看出，限制性核酸内切酶的作用特点是_______________________________________________________________________________________。(5)如果甲中G碱基发生基因突变，可能发生的情况是__________________________________________________________________。解析从图解可以看出，甲和乙代表的是不同的DNA片段，在相应的限制性核酸内切酶(EcoRⅠ、HpaⅠ)的作用下，在特定的位点被剪切成两部分。前者是在识别序列的中心轴线两侧分别切开，形成的末端是粘性末端；后者是在识别序列的中心轴线处切开，形成的末端是平末端。答案(1)有特殊脱氧核苷酸序列的DNA片段(2)两种不同的限制性核酸内切酶(3)粘性末端平末端G、AT、A(4)能识别双链DNA分子上特定的脱氧核苷酸序列，并从特定的位点将双链DNA分子切开(5)限制性核酸内切酶不能识别切割位点11.(8分)下表中列出了几种限制性核酸内切酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制性核酸内切酶的酶切位点。请回答下列问题：(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用______________两种限制性核酸内切酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过______________________酶作用后获得重组质粒。(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加________。(3)若BamHⅠ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为________，对于该部位，这两种酶________(填“都能”“都不能”或“只有一种能”)切开。(4)若用Sau3AⅠ切割图1质粒，最多可能获得________种大小不同的DNA片段。(5)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于________。解析(1)在构建重组质粒时，需用限制性核酸内切酶切割质粒和目的基因，为提高重组效率使用两种限制性核酸内切酶，使质粒和目的基因两端产生不同的粘性末端，从而防止自身环化和倒接。选择BclⅠ和HindⅢ两种限制性核酸内切酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过DNA连接酶作用后获得重组质粒。Sau3AⅠ和BamHⅠ可以产生与BclⅠ相同的粘性末端，而且BamHⅠ在质粒的四环素抗性基因和氨苄青霉素抗性基因都有酶切点，使用BamHⅠ酶切后质粒将被破坏，所以上述两种酶不能用。(2)当选择BclⅠ和HindⅢ两种限制酶切割质粒后，氨苄青霉素抗性基因被破坏，而四环素抗性基因完整可作为标记基因，为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加四环素，这样导入质粒或重组质粒的大肠杆菌可以生长，其余不能生长。(3)用BamHⅠ酶切的DNA末端为，而BclⅡ酶切的DNA末端为，若将两者连接，则重新连接部位的6个碱基对序列为，若旋转180°就是。而对重新连接部位用BamHⅠ酶和BclⅠ酶都不能识别，也不能切开。(4)仔细观察表中Sau3AⅠ与其他酶的识别序列和酶切位点，可以发现Sau3AⅠ能切开BamHⅠ和BclⅠ的识别序列，这样用Sau3AⅠ切图1质粒，就有3个不同切点，如图，若3个切点同时切开会出现①②③3个片段，但Sau3AⅠ切割图1质粒时，可能一次切开1个切点，也可能一次切开2个切点，还可能一次切开3个，这样就可能出现①、②、③、①＋③、①＋②、②＋③、①＋②＋③等7种大小不同的DNA片段。(5)噬菌体作为载体，当其导入受体细胞后，其DNA复制所需的原料来自于受体细胞。答案(1)BclⅠ和HindⅢDNA连接(2)四环素(3)eq\a\vs4\al(TGATCC,ACTAGG)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(GGATCA,CCTAGT))都不能(4)7(5)受体细胞12.(10分)下表中列出了几种限制性核酸内切酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制性核酸内切酶的酶切位点。请回答下列问题：限制性核酸内切酶BamHⅠHindⅢEcoRⅠSmaⅠ识别序列及切割位点G↓GATCCCCTAG↑GA↓AGCTTTTCGA↑AG↓AATT