1、基因工程的概念:
基因工程的別名 | 基因拼接技術或DNA重組技術 |
操作環境 | 生物體外 |
操作對象 | 基因 |
操作水平 | DNA分子水平 |
基本過程 | 剪切→拼接→導入→表達 |
結果 | 人類需要的基因產物 |
(1)“分子手術刀”——限制性核酸內切酶(限制酶)
①來源:主要是從原核生物中分離純化出來的。
②功能:能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開,因此具有專一性。
③結果:經限制酶切割產生的DNA片段末端通常有兩種形式:黏性末端和平末端。
即當限制性內切酶作用于特定的DNA時,把這段序列沿著特定的切點切開的這個過程分兩種情況:
a、沿著中軸線切口(即沿著DNA雙鏈中對應的磷酸二酯鍵)切開,得到的就是兩個平末端;
b、在中軸線的兩端切口切開,得到的就是兩個黏性末端。例如:EcoRⅠ限制性內切酶就可以識別G/AATTC的DNA序列,然后在G和A間切開,得到的就是兩個黏性末端(之間可以根據堿基互補配對原則重組)限制酶的切口不都是一長一短的,一長一短的叫黏性末端,一樣長的叫平末端!罢承阅┒恕痹诟咧薪滩闹幸沧鳌梆ば阅┒恕。如圖:

(2)“分子縫合針”——DNA連接酶
種類 | E·coli-DNA連接酶 | T4-DNA連接酶 |
來源 | 大腸桿菌 | T4噬菌體 |
功能特性 | 只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來 | 縫合兩種末端,但連接平末端之間的效率較低 |
相同點 | 都縫合磷酸二酯鍵,如圖:![]() |
(3)“分子運輸車”——載體
①載體具備的條件:能在受體細胞中復制并穩定保存;具有一至多個限制酶切點,供外源DNA片段插入;具有標記基因,供重組DNA的鑒定和選擇。
②最常用的載體是質粒,它是一種裸露的、結構簡單的、獨立于細菌染色體之外,并具有自我復制能力的雙鏈環狀DNA分子。
③其它載體:噬菌體的衍生物、動植物病毒
知識點撥:
1、限制酶識別的序列的特點:呈現堿基互補對稱,無論是奇數個堿基還是偶數個堿基,都可以找到一條中心軸線,如圖,中軸線兩側的雙鏈DNA上的堿基是反向對稱重復排列的。如以中心線為軸,兩側堿基互補對稱;
以
為軸,兩側堿基互補對稱。
2、獲取目的基因和切割載體時使用同種限制酶,目的是產生相同的黏性末端。
3、獲取一個目的基因需限制酶剪切兩次,共產生 4個黏性末端或平末端。
4、限制酶切割位點的選擇必須保證標記基因的完整性,以便于檢測。
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