高中生物选修3教材课后习题答案.pdf

高中生物选修3 教材答案 ♫1.1 DNA 重组技术的基本工具 （一）思考与探究 1.限制酶在 DNA 的任何部位都能将 DNA 切开吗？以下是四种不同限制酶切割形成的 DNA 片段： (1) …CTGCA (2) …AC (3) GC… （4）…G …G …TG CG… …CTTAA (5) G… (6) …GC (7) GT… (8)AATTC… ACGTC… …CG CA… G… 你是否能用 DNA 连接酶将它们连接起来？ 答：2 和 7 能连接形成…ACGT… …TGCA…； 4 和 8 能连接形成…GAATTC… …CTTAAG…； 3 和 6 能连接形成…GCGC… …CGCG…； 1 和 5 能连接形成…CTGCAG… …GACGTC…。 2.联系你已有的知识，想一想，为什么细菌中限制酶不剪切细菌本身的 DNA？ 提示：迄今为止，基因工程中使用的限制酶绝大部分都是从细菌或霉菌中提取出来的， 它们各自可以识别和切断 DNA 上特定的碱基序列。细菌中限制酶之所以不切断自身 DNA， 是因为微生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，对于外源入侵的 DNA 可 以降解掉。生物在长期演化过程中，含有某种限制酶的细胞，其 DNA 分子中或者不具备 这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使 限制酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的 DNA 被切断， 并且可以防止外源 DNA 的入侵（本题不要求学生回答的完全，教师可参考教师用书中的 提示，根据学生的具体情况，给予指导。上述原则也应适用于其他章节中有关问题的回 答）。 3.天然的 DNA 分子可以直接用做基因工程载体吗？为什么？ 提示：基因工程中作为载体使用的 DNA 分子很多都是质粒（plasmid），即独立于细菌 拟核 DNA 之外的一种可以自我复制、双链闭环的裸露的 DNA 分子。是否任何质粒都可 以作为基因工程载体使用呢？其实不然，作为基因工程使用的载体必需满足以下条件。 （1） 载体 DNA 必需有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体 1 生物选修 3 教材答案 第页 共42页 上去。这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置，还必须是在质粒本身需要的基 因片段之外，这样才不至于因目的基因的插入而失活。 （2）载体 DNA 必需具备自我复制的能力，或整合到受体染色体 DNA 上随染色体 DNA 的复制而同步复制。 （3） 载体 DNA 必需带有标记基因，以便重组后进行重组子的筛选。 （4） 载体 DNA 必需是安全的，不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的 其他生物细胞中去。 （5） 载体 DNA 分子大小应适合，以便提取和在体外进行操作，太大就不便操作。 实际上自然存在的质粒 DNA 分子并不完全具备上述条件，都要进行人工改造后才能用于 基因工程操作。 4. 网上查询：DNA 连接酶有连接单链 DNA 的本领吗？ 提示：迄今为止，所发现的 DNA 连接酶都不具有连接单链 DNA 的能力，至于原因，现 在还不清楚，也许将来会发现可以连接单链 DNA 的酶。 （二）寻根问底 1.根据你所掌握的知识，你能分析出限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？ 提示：原核生物容易受到自然界外源 DNA 的入侵，但是，生物在长期的进化过程中形成 了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具， 当外源 DNA 侵入时，会利用限制酶将外源 DNA 切割掉，以保证自身的安全。所以，限 制酶在原核生物中主要起到切割外源 DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。 2. DNA 连接酶与 DNA 聚合酶是一回事吗？为什么？ 答：不是一回事。基因工程中所用的连接酶有两种：一种是从大肠杆菌中分离得到的， 称之为 E·coliDNA 连接酶。另一种是从 T 噬菌体中分离得到，称为T DNA 连接酶。这