11DNA重组技术的基本工具79

1.1DNA重组技术的基本工具专题1基因工程基因工程基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果

基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平剪切→拼接→导入→表达人类需要的基因产物基因工程产品延熟保鲜转基因西红柿研究者发现，控制植物衰老激素乙烯合成的酶基因，是导致植物衰老的重要基因，如果能够利用基因工程的方法抑制这个基因的表达，番茄就不会容易变软和腐烂了。抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白晶体，能使棉铃虫等鳞翅口害虫瘫痪致死。科学家将编码这个蛋白质的基因导入作物，使作物自身具有抵御虫害的能力。抗虫棉转基因鲑鱼转基因超级鼠玫瑰的基因不能编码合成蓝色色素，通过把三色紫罗兰的基因植入玫瑰，培育出含蓝色素的玫瑰。蓝色妖姬基础理论和技术的发展催生了基因工程

DNA是遗传物质的证明DNA双螺旋结构和中心法则的确立遗传密码的破译基因转移载体的发现工具酶的发明DNA合成和测序技术的发明DNA体外重组的实现重组DNA表达实验的成功第一例转基因动物问世PCR技术的发明基础理论技术发明基因工程的理论基础2.人胰岛素基因为何能在大肠杆菌体内表达？（外源DNA能在受体细胞中表达的理论基础）1.不同生物的基因为什么能拼接在一起？（不同生物基因能拼接在一起的理论基础）1.1DNA重组技术的基本工具“分子手术刀”限制性核酸内切酶DNA连接酶基因进入受体细胞的载体“分子缝合针”“分子运输车”“分子手术刀”主要在原核生物中1.来源：2.功能：能识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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。限制性核酸内切酶(简称限制酶)形成两种末端黏性末端平末端3.结果：什么叫磷酸二酯键？

T12345

A12345HHHHHO

T12345

A12345HHHHO+

H2O磷酸二酯键CTTCATGAATTCCGTACCCGGGCCTAA

GAAGTACTTAAGGCATGGGCCCGGATTEcoRⅠ限制酶酶切位点G····AATTC····黏性末端····G····CTTAA平末端SmaⅠ限制酶酶切位点GGG····CCC····EcoRⅠ限制酶只识别GAATTC，并在GA间切割SmaⅠ限制酶只识别CCCGGG，并在GC间切割。例如：····CCC····GGG

限制酶什么叫黏性末端？用同一种限制性酶处理不同DNA片段，会形成同样的黏性末端，可进行重组。切割DNA分子时产生的两种不同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。限制酶识别序列的中心轴线原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，限制酶是一种防御工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，使之失效，保证自身的安全。因为含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中或不具备这种限制酶的识别序列，或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。限制酶在原核生物中的作用是什么吗？为什么细菌中限制酶不剪切细菌本身的DNA？属名种名菌株(品系)大肠杆菌R型菌株分离出的第一个限制酶EscherichiacoliREcoRI种名前两字母(小写、斜体)菌株(品系)罗马数字区分同一菌株分离出的不同酶例：流感嗜血杆菌(Haemophilus

influenzae)d株系中第二种限制酶的命名：HindII粘质沙雷氏菌(

Serratia

marcescens

sb)中第一种限制酶的命名：Sma

I限制酶的命名属名首字母(大写、斜体)

DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？“分子缝合针”DNA连接酶CTTAAGAATTCG磷酸二酯键3.DNA连接酶与DNA聚合酶一样吗？为什么？1.比较DNA连接酶与限制性核酸内切酶2.比较限制性核酸内切酶与解旋酶GCTTAAGCTTAADNA连接酶与DNA聚合酶一样吗？为什么？练一练①限制酶（作用于磷酸二酯键）②DNA连接酶（作用于磷酸二酯键）③解旋酶（作用于氢键）④DNA聚合酶（作用于磷酸二酯键）“分子缝合针”DNA连接酶的种类种类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源连接末端类型共性T4噬菌体大肠杆菌只能连接黏性末端既可连接黏性末端，又可连接平末端。这两种连接酶催化反应基本相同，都是连接双链DNA的缺口，而不能连接单链DNA。基因的载体“分子运输车”载体必须具备的条件：3、具有标记基因，供重组DNA的鉴定和筛选。（如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等）2、具有一个或多个限制酶切点，供外源DNA插入；1、能够在宿主细胞内稳定保存并自我复制；4、对受体细胞无害。载体的作用：1、将外源基因转移到受体细胞中去。2、利用载体在受体细胞内对外源基因进行大量复制。5、分子大小适宜，以便提取和体外操作。是基因工程最常用的运载体，它广泛地存在于细菌中，是细菌染色体外