限制酶作用于磷酸二脂键,为什么会形成?与氢键有关的粘性末端

生物学中有一类物质在生命活动周期中起到了重要的调节作用,它就是酶。生物各个生命活动中都有它的身影,它们种类繁多,作用不同很难记忆,今天生物姐就给大家汇总一下高中生物常用的酶分类以及功能,让同学们将知识一点一点的拾起来,编成知识的花篮!喜欢就分享吧!

1.DNA聚合酶:在DNA复制中起作用,是以一条单链DNA为模板,将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链,形成链与母链构成一个DNA分子。

2.解旋酶:作用于氢键,是一类解开氢键的酶,由水解ATP来供给能量它们常常依赖于单链的存在,并能识别复制叉的单链结构。在细菌中类似的解旋酶很多,都具有ATP酶的活性。大部分的移动方向是5′→3′,但也有3′→5′移到的情况,如n′蛋白在φχ174以正链为模板合成复制形的过程中,就是按 3′→5′移动。在DNA复制中起作用。

3.DNA连接酶:其功能是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。如果将经过同一种内切酶剪切而成的两段DNA比喻为断成两截的梯子,那么,DNA连接酶可以把梯子的“扶手”的断口处(注意:不是连接碱基对,碱基对可以依靠氢键连接),即两条DNA黏性末端之间的缝隙“缝合”起来。据此,可在基因工程中用以连接目的基因和运载体。 与DNA聚合酶的不同在于:不在单个脱氧核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键,而是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来,因此DNA连接酶不需要模板。(马上点标题下“高中生物”关注可获得更多知识干货,每天更新哟!)

4.RNA聚合酶:又称RNA复制酶、RNA合成酶,作用是以完整的双链DNA为模板,边解放边转录形成mRNA,转录后DNA仍然保持双链结构。对真核生物而言,RNA聚合酶包括三种:RNA聚合酶I转录rRNA,RNA聚合酶Ⅱ转录mRNA,RNA聚合酶Ⅲ转录tRNA和其她小分子RNA。在 RNA复制和转录中起作用。

5.反转录酶:为RNA指导的DNA聚合酶,催化以RNA为模板、以脱氧核糖核苷酸为原料合成DNA的过程。具有三种酶活性,即RNA指导的 DNA聚合酶,RNA酶,DNA指导的DNA聚合酶。在分子生物学技术中,作为重要的工具酶被广泛用于建立基因文库、获得目的基因等工作。在基因工程中起作用。

6.限制性核酸内切酶(简称限制酶):限制酶主要存在于微生物(细菌、霉菌等)中。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点上切割DNA分子。是特异性地切断DNA链中磷酸二酯键的核酸酶(“分子手术刀”)。发现于原核生物体内,现已分离出100多种,几乎所有的原核生物都含有这种酶。是重组DNA技术和基因诊断中重要的一类工具酶。例如,从大肠杆菌中发现的一种限制酶只能识别GAATTC序列,并在G和A之间将这段序列切开。目前已经发现了200多种限制酶,它们的切点各不相同。苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因,就能被某种限制酶切割下来。在基因工程中起作用。

7.纤维素酶和果胶酶:植物细胞工程中植物体细胞杂交时,需事先用纤维素酶和果胶酶分解植物细胞的细胞壁,从而获得有活力的原生质体,然后诱导不同植物的原生质体融合。

8.胰蛋白酶:在动物细胞工程的动物细胞培养中,需要用胰蛋白酶将取自动物胚胎或幼龄动物的器官和组织分散成单个的细胞,然后配制成细胞悬浮液进行培养。或用于细胞传代培养时将细胞从瓶壁上消化下来。

9.淀粉酶:主要有唾液腺分泌的唾液淀粉酶、胰腺分泌的胰淀粉酶和肠腺分泌的肠淀粉酶,可催化淀粉水解成麦芽糖。

10.麦芽糖酶:主要有胰腺分泌的胰麦芽糖酶和肠腺分泌的肠麦芽糖酶,可催化麦芽糖水解成葡萄糖。

11.脂肪酶:主要有胰腺分泌的胰脂肪酶和肠腺分泌的肠脂肪酶,可催化脂肪分解为脂肪酸和甘油。肝脏分泌的胆汁乳化脂肪形成脂肪微粒后,有利于脂肪分解。

12.蛋白酶:主要有胃腺分泌的胃蛋白酶和胰腺分泌的胰蛋白酶,可催化蛋白质水解成多肽链。作用结果是破坏肽键和蛋白质的空间结构。

13.肽酶:由肠腺分泌,可催化多肽链水解成氨基酸。

14.转氨酶:催化蛋白质代谢过程中氨基转换过程。如人体的谷丙转氨酶(GPT),能够把谷氨酸上的氨基转移给丙酮酸,从而形成丙氨酸和a—酮戊二酸。 由于谷丙转氨酶在肝脏中的含量最多,当肝脏病变时谷丙转氨酶就大量释放到血液,因此临床上常把化验人体血液中这种酶的含量作为诊断是否患肝炎等疾病的一项重要指标。

15.光合作用酶:是指与光合作用有关的一系列酶,主要存在于叶绿体中。

16.呼吸氧化酶:与细胞呼吸有关的一系列酶,主要存在于细胞质基质和线粒体中。

17.ATP合成酶:指催化ADP和磷酸,利用能量形成ATP的酶。

18.ATP水解酶:指催化ATP水解形成ADP和磷酸,释放能量的酶。

19.组成酶:指微生物细胞中一直存在的酶。它们的合成只受遗传物质的控制,如大肠杆菌细胞中分解葡萄糖的酶。

20.诱导酶:指环境中存在某种物质的情况下才合成的酶,如大肠杆菌细胞中分解乳糖的酶。

反转录酶、DNA聚合酶

限制性核酸内切酶、DNA连接酶

消化酶(存在于消化管内):淀粉酶(唾液、胰液)、麦芽糖酶(胰液、小肠液)、脂肪酶(胰液)、蛋白酶(胃液、胰液)、肽酶(肠液)

水解酶类:脂肪酶、蛋白酶、肽酶、转氨酶

呼吸酶(有氧及无氧呼吸酶)

ATP合成酶及ATP水解酶

组成酶类:只受遗传物质控制

诱导酶类:受遗传物质控制的同时,还受环境的影响

基础巩固 能力提升 变式训练 拓展培优 真题演练

  • A . ③处代表胸腺嘧啶 B . DNA连接酶可作用于部位① C . 限制酶可作用于部位② D . DNA中任意两互补碱基之和占碱基总数的一半

  • A . 质粒只存在于原核生物中 B . 质粒能够自主复制 C . 质粒中含有两个游离的磷酸基团 D . 质粒是基因工程的工具酶

  • A . 基因工程中,天然的质粒可以直接被用作运载体 B . 载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达 C . 目的基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能表达 D . 人胃蛋白酶基因在大肠杆菌中表达,产生的胃蛋 白酶具有生物活性

  • A . 具有复制原点,使目的基因能在受体细胞内扩增 B . 具有启动子,作为多肽链合成的起始信号 C . 具有标记基因,有利于目的基因的初步检测 D . 具有目的基因,以获得特定的基因表达产物

  • 3. 研究者将苏云金芽孢杆菌(Bt)的Cry1Ab基因导入水稻细胞培育成抗螟虫的克螟稻,克螟稻与普通水稻杂交,子代抗螟虫与不抗螟虫的比例为1:1。下列有关叙述正确的是(   )

    A . Cry1Ab基因虽已整合到克螟稻细胞的染色体上,但没有表达 B . 获取Cry1Ab基因需使用限制酶和DNA连接酶 C . 克螟稻和普通水稻仍然属于同一个物种 D . 克螟稻降低了农药的使用量,害虫不会出现抗药性

  • A . 限制酶可水解DNA上相邻核苷酸间的磷酸二酯键 B . DNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接起来 C . DNA聚合酶能够从核苷酸片段末端延伸DNA或RNA D . 作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和选择的标记基因

  • 2. 某实验小组利用下图所示质粒和目的基因来构建基因表达载体,将目的基因导入大肠杆菌细胞并表达。下列叙述正确的是(   )

    A . 图中的质粒用酶A切割后,会产生4个游离的磷酸基团 B . 在构建重组质粒时,可用酶A和酶C切割质粒和目的基因 C . 成功导入目的基因的大肠杆菌可在含四环素的培养基中生长 D . 若用酶B和酶C切割,可以避免质粒的自身环化

  • 3. 运用转基因技术,将奶牛细胞中编码凝乳酶的基因转移到大肠杆菌细胞中,达到大规模生产凝乳酶的目的。下图表示用作运载体的质粒和目的基因所在DNA片段。下列操作与实验目的相符的是(   )

    A . 用限制酶BamHⅠ、PstⅠ和DNA连接酶构建基因的表达载体 B . 用含氨苄青霉素的培养基筛选出的即为导入目的基因的细菌 C . 可用PCR技术大量扩增目的基因 D . 用Ca2处理大肠杆菌使其易于转化

  • 1. 科学家从某细菌中提取抗盐基因,转入烟草并培育成转基因抗盐烟草.下图是转基因抗盐烟草的培育过程,含目的基因的DNA和质粒上的箭头表示相关的酶切位点.请分析回答下列问题:

    1. (1) 在该过程中,研究人员首先获取了抗盐基因(目的基因),并采用

      技术对目的基因进行扩增,该技术需要的条件是引物、酶、原料、模板,该技术必须用Taq酶;然后构建基因表达载体,基因表达载体中除了具有目的基因、启动子和终止子之外,还需具有 。目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是。

    2. (2) 用图中的质粒和目的基因构建重组质粒,不能使用SmaⅠ酶切割,原因是 ,图中①②过程为防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化,应选用酶对外源DNA,质粒进行切割。

    3. (3) 为确定转基因抗盐烟草是否培育成功,既要用放射性同位素标记的作探针进行分子杂交检测,又要在个体水平上鉴定,后者具体过程是

  • 2. 荧光蛋白(GFP)在紫外光下会发出绿色荧光,某科研团队将GFP基因插入质粒P中构建了重组质粒载体P0,用于基因工程中基因表达载体(P1)的筛选和鉴定。部分过程如下图所示,下表为部分限制酶的识别序列及切割位点。回答下列问题。

    1. (1) 过程①中用EcoRⅤ酶切获得的目的基因具有末端,过程②表示利用PCR技术扩增目的基因,前提是要根据,设计出引物,此外还需在引物的一端加上序列,以便于P1的构建和筛选。 

    2. (2) 过程③中,质粒P0需用限制酶切割,才能与扩增出的目的基因在酶作用下形成P1。 

    3. (3) 为了筛选出含有质粒P1的菌落,需采用添加的培养基平板进行培养,在紫外光激发下的菌落,即为含有P1的菌落。 

    4. (4) 提取经上述筛选所得菌落的RNA,通过获得DNA,再进行PCR扩增,若最终未能检测出目的基因,可能的原因是。 

  • CRISPR/Cas9基因编辑技术可以按照人们的意愿精准剪切、改变任意靶基因的遗传信息,对该研究有突出贡献的科学家被授予2020年诺贝尔化学奖。我国科学家领衔的团队利用CRISPR/Cas9等技术,将的人亨廷顿舞蹈病致病基因(HTT基因)第1外显子(其中含150个CAG三核苷酸重复序列)“敲入”猪基因组内,获得了人-猪“镶嵌”HTT基因,利用胚胎工程技术成功地构建了亨廷顿舞蹈病的动物模型。回答下列问题:

    1. (1) PCR技术是获得人HTT基因常用的方法,制备PCR反应体系时,向缓冲溶液中分别加入人HTT基因模板、4种脱氧核糖核苷酸及等,最后补足H2O。

    2. (2) CRISPR/Cas9基因编辑技术中,SgRNA是根据靶基因设计的引导RNA,准确引导Cas9切割与SgRNA配对的靶基因DNA序列,由此可见,Cas9在功能上属于酶。与CRISPR/Cas9相比,基因工程中的限制酶的特性决定了其具有的局限性。

    3. (3) 在实验过程中,为确认实验猪细胞基因组内是否含有人-猪“镶嵌”HTT基因,常用的检测手段包括PCR技术及。

    4. (4) 含有“敲入”序列的猪胚胎成纤维细胞在体外培养时通过细胞分裂,数量不断增加,当细胞贴壁生长到表面相互接触时,细胞停止分裂增殖,这种现象称为。贴满瓶壁的细胞常用进行消化处理,以便进行传代培养。

    5. (5) 将含有“敲入”序列的猪胚胎成纤维细胞的细胞核导入去核的卵母细胞的过程,称为。此后进行体外胚胎培养并移植到代孕母猪体内,最终获得亨廷顿舞蹈病动物模型。

  • 1. 下列有关病毒在生物学和医学领域应用的叙述,错误的是(  )

    A . 灭活的病毒可用于诱导动物细胞融合 B . 用特定的病毒免疫小鼠可制备单克隆抗体 C . 基因工程中常用噬菌体转化植物细胞 D . 经灭活或减毒处理的病毒可用于免疫预防

  • 2. 限制性内切酶EcoRI识别并切割 双链DNA,用EcoRI完全酶切果蝇基因组DNA,理论上得到DNA片段的平均长度(碱基对)约为(    )

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