DNA重组技术的基本工具

1.1DNA重组技术的基本工具能发荧光的热带斑马鱼资料分析位于费城托马斯·杰斐逊大学的希拉里和她的同事成功地将人体狂犬病抗体的DNA译码移入烟草作物中。

转基因烟草作物能够产生一种人体蛋白质，而这种物质能抗击致命性的狂犬病病毒。

DNA重组技术的基本工具精确切割DNA的工具（“分子手术刀”）——限制性核酸内切酶DNA片段的连接工具（“分子缝合针”）——DNA连接酶基因转移工具（“分子运输车”）——基因进入受体细胞的载体基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要下列三种工具：基因工程的概念基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程实质结果基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的基因产物剪切→拼接→导入→体现基因重组基因工程的概念DNA重组技术的基本工具本节知识内容§1DNA重组技术的基本工具专项一基因工程“分子手术刀”──限制酶

“分子缝合针”──DNA连接酶

“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体

识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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。重要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶。4000种。

1、来源：2、种类：3、作用：

4、结果：形成两种末端一、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶黏性末端平末端大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。限制酶什么叫黏性末端？限制酶什么叫黏性末端？什么叫平末端？当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。什么叫黏性末端？被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。限制酶所识别的序列有什么特点？幻灯片16限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4个碱基，都能够找到一条中心轴线,中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。图1-1限制酶识别序列的中心轴线二、“分子缝合针”——DNA连接酶1、种类：2、作用部位：两类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶

磷酸二酯键DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一种重组的DNA分子就形成了。基因进入受体细胞的载体要让一种从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行体现，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去！能将外源基因送入细胞的工具就是载体。运载体的作用1作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞2用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制作为载体的必要条件能在宿主细胞内稳定保存并大量复制有切割位点有特殊的标记基因对受体细胞无害、容易分离（要安全）载体DNA分子大小应适合，方便提取和在体外进行操作，太大就不便操作。练习答案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…。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，它们各自能够识别和切断DNA上特定的碱基序列。细菌中限制酶之因此不切断本身DNA，是由于微生物在长久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能够降解掉。生物在长久演化过程中，含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中或者不含有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本身的DNA被切断，并且能够避免外源DNA的入侵基因工程中作为载体使用的DNA分子诸多都是质粒（plasmid），即独立于细菌拟核处染色体DNA之外的一种能够自我复制、双链闭环的裸露的DNA分子。与否任何质粒都能够作为基因工程载体使用呢？其实否则，作为基因工程使用的载体必需满足下列条件。（1）载体DNA必需有一种或多个限制酶的切割位点，方便目的基因能够插入到载体上去。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必需含有自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同时复制。（3）载体DNA必需带有标记基因，方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它生物细胞中去。（5）载体DNA分子大小应适合，方便提取和在体外进行操作，太大就不便操作。事实上自然存在的质粒DNA分子并不完全含有上述条件，都要进行人工改造后才干用于基因工程操作。课本知识回想

基因工程又叫做

或

。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种

提取出来，加以

，然后放到另一种生物的细胞里，

改造生物的遗传性状。基因拼接技术DNA重组技术基因修饰改造定向地DNA重组技术的基本工具“分子手术刀”──“分子缝合针”──“分子运输车”──限制酶DNA连接酶基因进入受体细胞的载体限制性核酸内切酶重要是从的一种酶。识别双链DNA分子的某种，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。形成两种末端原核生物中分离纯化出来特定的核苷酸序列磷酸二酯键黏性末端平末端二、“分子缝合针”——DNA连接酶1、种类：2、作用部位：两类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶磷酸二酯键基因进入受体细胞的载体普通有三种:在进行基因工程操作中,真正被用作载体的质粒都是在基础上进行过的质粒λ噬菌体衍生物动植物病毒天然质粒人工改造练习1.在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA片段，需使用（）同种限制酶B.两种限制酶同种连接酶D.两种连接酶2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是A、能复制（）B、有多个限制酶切点C、含有标记基因D、它是环状DNAD3.下列有关限制酶的描述错误的是（）A一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B限制酶的活性受温度影响C限制酶能识别和切割RNAD限制酶能够原核生物中提取C3)基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本环节中，不进行碱基互补配对的环节是（）A、人工合成目的基因B、目的基因与运载体结合C、将目的基因导入受体细胞D、目的基因的检测和体现C练习练习在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的