选修三DNA重组技术的基本工具

1、乳汁中含有人生长激素乳汁中含有人生长激素的转基因牛的转基因牛( (阿根廷阿根廷) )转鱼抗寒基因转鱼抗寒基因的番茄的番茄转基因抗虫棉转基因抗虫棉抗虫棉抗虫棉普通棉普通棉DNA重组技术的基本工具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。DNA 重组技术的基本工具重组技术的基本工具本节知识内容 1 DNA1 DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具专题一专题一 基因工程基因工程“分子手术刀分子手术刀” 限制酶限制酶 “分子缝合针分子缝合针” DNA连接酶连接酶 “分子

2、运输车分子运输车” 基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体 粘性末端粘性末端平末端平末端限制酶所识别的序列有什么特点？限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线,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1、种类：、种类：2、作用部位：、作用部位：两类两类Ecoli DNA连接酶连接酶T4 DNA连接酶连接酶 磷酸二酯键磷酸二酯键 T磷磷酸酸二二酯酯键键1234512345 A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C

3、TGCAG 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 基因工程中作为载体使用的基因工程中作为载体使用的DNA分子很多都是质粒（分子很多都

4、是质粒（plasmid），），即独立于细菌拟核处染色体即独立于细菌拟核处染色体DNA之外的一种可以自我复制、双之外的一种可以自我复制、双链闭环的裸露的链闭环的裸露的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。条件。（1） 载体载体DNA必需有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的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上去。这些供目的基因插入的限制酶的切点基因可以插入到载体上去。这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置，还必

5、须是在质粒本身需要的基因片段之外，这样才所处的位置，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。不至于因目的基因的插入而失活。（2） 载体载体DNA必需具备自我复制的能力，或整合到受体染色体必需具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体上随染色体DNA的复制而同步复制。的复制而同步复制。（3） 载体载体DNA必需带有标记基因，以便重组后进行重组子的筛必需带有标记基因，以便重组后进行重组子的筛选。选。（4） 载体载体DNA必需是安全的，不会对受体细胞有害，或不能进必需是安全的，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。入到除受体细胞

6、外的其他生物细胞中去。（5） 载体载体DNA分子大小应适合，以便提取和在体外进行操作，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。太大就不便操作。实际上自然存在的质粒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。进行人工改造后才能用于基因工程操作。课本知识回顾 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。基因拼接技术基因拼接技术DNA重组技术重组技术基因基因修饰改造修饰改造定向地定向地DNA 重组技术的基本工具重组技术的基本工具“分子手术刀分子手术刀” “分子缝合针分子缝合针” “分子运输车分子运输车” 限制酶限制酶DNA连接酶连接酶基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体原核生物中分离纯化出来原核生物中分离纯化出来特定的核苷酸序列特定的核苷酸序列磷酸二酯键磷酸二酯键粘性末端粘性末端平末端平末端1、种类：、种类：2、作用部位：、作用部位：两类两类Ecoli DNA连接酶连接