限制酶的特性和作用
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育出版社 ， ４ ５ ８—４ ５ ９ ０
量传递效 率为 １ ／ ８ ０ ０×１ ０ ０ ％＝ ０ ． １ ２ ５ ％。 ４ ． ４ 已知较低 营养级的能量 （ 生物量） 值， 但 未知传递
效率和能量传给 下一 营养级 不 同生物 的分 配比例 ， 求
么， 绿色植物到鹰 的能量 传递 效率 为 （
转化为鹰 的食 物链 中各 营养 级 的生 物 量。 即： ｌ ｋ ｇ的
鹰需要小鸟 的生物量 １ ０ ｋ ｇ ， １ ０ ｋ ｇ的小 鸟需 要 昆虫的生 物量 ＝１ ０÷（ ０ ． ５÷ ４ ） ＝８ ０ ｋ ｇ ； ８ ０ ｋ ｇ 的 昆虫需 要绿 色植 物 的生物量 ＝８ ０÷（ １ ０÷１ ０ ０ ） ＝８ ０ ０ ｋ ｇ 。 因此 ， 从绿色植物一 昆虫一小 鸟一 鹰 的生物 量依 次为 ８ ｏ ０ ｋ ｇ 一８ ０ ｋ ｇ 一１ ０ ｋ ｇ 一１ ｋ ｇ ， 则 绿 色植 物 到鹰 的能
自身环化 。
４ 限制酶能不能切割 自身的 Ｄ Ｎ Ａ ？
每种 限制酶具有很严 格的碱基 序列专一 性。１ ９ ６ ８ 年， 从大肠杆菌 中发现 了第 一个限制酶 ， 该酶 在识别序 列下游 随机切割 Ｄ Ｎ Ａ 。而 Ｅ ． ｃ ｏ ｌ ｉ Ｒ Ｉ 则能识别 Ｄ Ｎ Ａ链 上 ６对碱基组成的序列 ， 交错 切割 ， 形成 的产 物具有黏
最短食物链 ， 能量 传 递效 率按 照 ２ ０ ％计 算 ， 则 人获 得
的最大能量值是 １ ０ ×２ ０ ％× ２ ０ ％＝ ４×１ ０ ｋ ， ｌ 。
解析 ： 根据题 意 ， 可根据 能量传递 效率 的概 念计 算 出各营养级之 间的能量 传递效 率 ， 再计 算 出绿色植 物
性末端 － Ｊ ｊ 。 ２ 不同限制酶 的识别功能
限制酶往往与一种 甲基化酶同时成对地存在 ， 它们 具有相 同的底 物专一性 ， 具有识 别相 同碱 基序 列 的能 力 。甲基化酶的甲基供体 为 ｓ 一腺苷 甲硫 氨酸 ， 甲基 受 体为 Ｄ Ｎ Ａ上 的腺嘌呤或胞 嘧啶 。当限制酶作用位点上
０ ５％ Ｂ．０ ． ５％ Ｃ．０． ２ ５％ Ｄ．０． １ ２ ５％
） 。Ａ ．０ ．
高营养级 生物获 能的最 大（ 最 小） 值 的计 算
人可 以获得最大能量是— — 。
例题 ： 上
述 图 ３所示的食 物 网中 ， 若水 藻 的能量值 是 １ Ｏ ｋ ， ｌ ， 则 解析 ： 人要想获得最大能量值 ， 则应选 择人所 在的
级 间能量 的传 递 效率 例题 ： 在 某 生态 系 统 中 ， １只 Ｉ ｋ ｇ 的鹰要 同化 １ ０ ｋ ｇ的小鸟 ， ０ ． ５ ｋ ｇ的小鸟要 同化 ４ ｋ ｇ 的 昆虫 ， 而１ ０ ｋ ｇ 的昆虫要 同化 １ ０ ０ ｋ ｇ的绿色植 物。那
［ ２ ］ 戴灼 华 ， 王亚馥 ， 粟冀玟 ． ２ ０ ０ ８ ．遗传学 （ 第 二版 ） ． 北京： 高等教
限制 酶可分为 Ｉ型 、 Ⅱ型 、 Ⅲ型 ， Ⅱ型 目前 使用 最 广。 Ⅱ型限制 酶具有 以下基 本特 性 ： 识别 位 点序列 和 切割序 列一致 ， 且该序列多具 有回文结构 ； 所切 割的位 点常呈轴对称分布 ， 即产生黏性末端 ， 也有部 分限制酶
产生平末 端 ； 所 产 生 的 互 补 黏 性 末 端 长 度 多 为 ４～
Fra Baidu bibliotek
方法规律 ： 已知低营养级 的能量值 ， 求高 营养级获
得 的最大 （ 最小 ） 能量值 ， 应 该选取 高营养 级的 生物所
的某一些碱基被甲基化修饰后 ， 限制酶就不能再降解这 种Ｄ Ｎ Ａ了。所以甲基化酶使细菌等 自身的 Ｄ Ｎ Ａ带上标 志， 限制酶专用于降解外来人侵 的异种 Ｄ Ｎ Ａ Ｅ １ ｊ 。
５ 限制酶 的分 型
不同限制酶是 否一定识别不 同的核苷酸序列 ？不 同限制酶识别 不 同序 列后 ， 是 否一定 切割 形成 不同 的 Ｄ Ｎ Ａ末端？答案是 否定 的。 有些不同的限制酶 ， 能识别切割 相同位点 的序列 ，
・
６ ２・
生物 学教 学 ２ ０ １ ３ 年（ 第３ ８ 卷） 第９ 期
限制 酶 的特 性 和 作 用
丁锦培 （ 江 苏 省 宜 兴 中 学２ １ ４ ２ ０ ０ ）
摘 要 本 文简要介绍限制酶的特性 和作用。 限制酶 特性 作用 关键词
切割 Ｄ Ｎ Ａ的工具是限制性核酸 内切酶 ， 又称 限制
割后才能连接？
８ ｂ ｐ ， 它们可以配对并被 Ｄ Ｎ Ａ连接酶高效连接 ｌ 。
主要参考文献
［ １ ］ 王镜 岩 ， 朱圣康 ， 徐 长法 ． ２ ０ ０ ２ ． 生 物化学 （ 第三版 ） ． 北京 ： 高 等
教育 出版社 ， ５ ０ ４
用同一种 限制 酶切割形 成 的 目的基 因、 运载 体具 有相同的末端 ， 可 以连 接起来 ， 但也 有弊端 ， 因为形成 的 目的基 因能 自身环化 ， 运载体也能 自身环 化 ， 从而影
酶 。这类酶能够识 别双链 Ｄ Ｎ Ａ分子 的某 种特 定核 苷
响重组 载体的形成。 如果用两 种 不 同限制 酶 同时 切割 （ 双 酶切 ） 形 成
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。 １ 限制酶的专一性
的 目的基因 、 运载体 ， 不但 可 以连 接起来 ， 而且 一 般情 况下效果 更好 ， 因为这样可以避免 目的基 因、 运 载体 的
产生相 同的末端 ， 被 称为 同裂酶 ； 有些不 同 的限制 酶 ， 识别切割不 同的位 点 ， 产 生相 同 的末 端 ， 被 称 为 同尾 酶【 。所 以， 有些不 同限制酶可 以识别 相同 的核 苷酸 序列 ， 并切割 出相同的末端 ； 而有些不 同限制 酶可以在
识别切割不 同位点后获得相同的末端 。 ３ 目的基 因和 运载体是 否一 定要 用同一种 限制酶切
量传递效 率为 １ ／ ８ ０ ０×１ ０ ０ ％＝ ０ ． １ ２ ５ ％。 ４ ． ４ 已知较低 营养级的能量 （ 生物量） 值， 但 未知传递
效率和能量传给 下一 营养级 不 同生物 的分 配比例 ， 求
么， 绿色植物到鹰 的能量 传递 效率 为 （
转化为鹰 的食 物链 中各 营养 级 的生 物 量。 即： ｌ ｋ ｇ的
鹰需要小鸟 的生物量 １ ０ ｋ ｇ ， １ ０ ｋ ｇ的小 鸟需 要 昆虫的生 物量 ＝１ ０÷（ ０ ． ５÷ ４ ） ＝８ ０ ｋ ｇ ； ８ ０ ｋ ｇ 的 昆虫需 要绿 色植 物 的生物量 ＝８ ０÷（ １ ０÷１ ０ ０ ） ＝８ ０ ０ ｋ ｇ 。 因此 ， 从绿色植物一 昆虫一小 鸟一 鹰 的生物 量依 次为 ８ ｏ ０ ｋ ｇ 一８ ０ ｋ ｇ 一１ ０ ｋ ｇ 一１ ｋ ｇ ， 则 绿 色植 物 到鹰 的能
自身环化 。
４ 限制酶能不能切割 自身的 Ｄ Ｎ Ａ ？
每种 限制酶具有很严 格的碱基 序列专一 性。１ ９ ６ ８ 年， 从大肠杆菌 中发现 了第 一个限制酶 ， 该酶 在识别序 列下游 随机切割 Ｄ Ｎ Ａ 。而 Ｅ ． ｃ ｏ ｌ ｉ Ｒ Ｉ 则能识别 Ｄ Ｎ Ａ链 上 ６对碱基组成的序列 ， 交错 切割 ， 形成 的产 物具有黏
最短食物链 ， 能量 传 递效 率按 照 ２ ０ ％计 算 ， 则 人获 得
的最大能量值是 １ ０ ×２ ０ ％× ２ ０ ％＝ ４×１ ０ ｋ ， ｌ 。
解析 ： 根据题 意 ， 可根据 能量传递 效率 的概 念计 算 出各营养级之 间的能量 传递效 率 ， 再计 算 出绿色植 物
性末端 － Ｊ ｊ 。 ２ 不同限制酶 的识别功能
限制酶往往与一种 甲基化酶同时成对地存在 ， 它们 具有相 同的底 物专一性 ， 具有识 别相 同碱 基序 列 的能 力 。甲基化酶的甲基供体 为 ｓ 一腺苷 甲硫 氨酸 ， 甲基 受 体为 Ｄ Ｎ Ａ上 的腺嘌呤或胞 嘧啶 。当限制酶作用位点上
０ ５％ Ｂ．０ ． ５％ Ｃ．０． ２ ５％ Ｄ．０． １ ２ ５％
） 。Ａ ．０ ．
高营养级 生物获 能的最 大（ 最 小） 值 的计 算
人可 以获得最大能量是— — 。
例题 ： 上
述 图 ３所示的食 物 网中 ， 若水 藻 的能量值 是 １ Ｏ ｋ ， ｌ ， 则 解析 ： 人要想获得最大能量值 ， 则应选 择人所 在的
级 间能量 的传 递 效率 例题 ： 在 某 生态 系 统 中 ， １只 Ｉ ｋ ｇ 的鹰要 同化 １ ０ ｋ ｇ的小鸟 ， ０ ． ５ ｋ ｇ的小鸟要 同化 ４ ｋ ｇ 的 昆虫 ， 而１ ０ ｋ ｇ 的昆虫要 同化 １ ０ ０ ｋ ｇ的绿色植 物。那
［ ２ ］ 戴灼 华 ， 王亚馥 ， 粟冀玟 ． ２ ０ ０ ８ ．遗传学 （ 第 二版 ） ． 北京： 高等教
限制 酶可分为 Ｉ型 、 Ⅱ型 、 Ⅲ型 ， Ⅱ型 目前 使用 最 广。 Ⅱ型限制 酶具有 以下基 本特 性 ： 识别 位 点序列 和 切割序 列一致 ， 且该序列多具 有回文结构 ； 所切 割的位 点常呈轴对称分布 ， 即产生黏性末端 ， 也有部 分限制酶
产生平末 端 ； 所 产 生 的 互 补 黏 性 末 端 长 度 多 为 ４～
Fra Baidu bibliotek
方法规律 ： 已知低营养级 的能量值 ， 求高 营养级获
得 的最大 （ 最小 ） 能量值 ， 应 该选取 高营养 级的 生物所
的某一些碱基被甲基化修饰后 ， 限制酶就不能再降解这 种Ｄ Ｎ Ａ了。所以甲基化酶使细菌等 自身的 Ｄ Ｎ Ａ带上标 志， 限制酶专用于降解外来人侵 的异种 Ｄ Ｎ Ａ Ｅ １ ｊ 。
５ 限制酶 的分 型
不同限制酶是 否一定识别不 同的核苷酸序列 ？不 同限制酶识别 不 同序 列后 ， 是 否一定 切割 形成 不同 的 Ｄ Ｎ Ａ末端？答案是 否定 的。 有些不同的限制酶 ， 能识别切割 相同位点 的序列 ，
・
６ ２・
生物 学教 学 ２ ０ １ ３ 年（ 第３ ８ 卷） 第９ 期
限制 酶 的特 性 和 作 用
丁锦培 （ 江 苏 省 宜 兴 中 学２ １ ４ ２ ０ ０ ）
摘 要 本 文简要介绍限制酶的特性 和作用。 限制酶 特性 作用 关键词
切割 Ｄ Ｎ Ａ的工具是限制性核酸 内切酶 ， 又称 限制
割后才能连接？
８ ｂ ｐ ， 它们可以配对并被 Ｄ Ｎ Ａ连接酶高效连接 ｌ 。
主要参考文献
［ １ ］ 王镜 岩 ， 朱圣康 ， 徐 长法 ． ２ ０ ０ ２ ． 生 物化学 （ 第三版 ） ． 北京 ： 高 等
教育 出版社 ， ５ ０ ４
用同一种 限制 酶切割形 成 的 目的基 因、 运载 体具 有相同的末端 ， 可 以连 接起来 ， 但也 有弊端 ， 因为形成 的 目的基 因能 自身环化 ， 运载体也能 自身环 化 ， 从而影
酶 。这类酶能够识 别双链 Ｄ Ｎ Ａ分子 的某 种特 定核 苷
响重组 载体的形成。 如果用两 种 不 同限制 酶 同时 切割 （ 双 酶切 ） 形 成
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。 １ 限制酶的专一性
的 目的基因 、 运载体 ， 不但 可 以连 接起来 ， 而且 一 般情 况下效果 更好 ， 因为这样可以避免 目的基 因、 运 载体 的
产生相 同的末端 ， 被 称为 同裂酶 ； 有些不 同 的限制 酶 ， 识别切割不 同的位 点 ， 产 生相 同 的末 端 ， 被 称 为 同尾 酶【 。所 以， 有些不 同限制酶可 以识别 相同 的核 苷酸 序列 ， 并切割 出相同的末端 ； 而有些不 同限制 酶可以在
识别切割不 同位点后获得相同的末端 。 ３ 目的基 因和 运载体是 否一 定要 用同一种 限制酶切