11DNA重組技術(shù)的基本工具79

1.1DNA重組技術(shù)的基本工具專題1基因工程基因工程基因工程的別名操作環(huán)境操作對(duì)象操作水平基本過(guò)程結(jié)果

基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品?；蚱唇蛹夹g(shù)或DNA重組技術(shù)生物體外基因DNA分子水平剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)人類需要的基因產(chǎn)物基因工程產(chǎn)品延熟保鮮轉(zhuǎn)基因西紅柿研究者發(fā)現(xiàn)，控制植物衰老激素乙烯合成的酶基因，是導(dǎo)致植物衰老的重要基因，如果能夠利用基因工程的方法抑制這個(gè)基因的表達(dá)，番茄就不會(huì)容易變軟和腐爛了?？瓜x(chóng)的基因來(lái)自蘇云金桿菌。蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性很強(qiáng)的蛋白晶體，能使棉鈴蟲(chóng)等鱗翅口害蟲(chóng)癱瘓致死。科學(xué)家將編碼這個(gè)蛋白質(zhì)的基因?qū)胱魑?，使作物自身具有抵御蟲(chóng)害的能力?？瓜x(chóng)棉轉(zhuǎn)基因鮭魚(yú)轉(zhuǎn)基因超級(jí)鼠玫瑰的基因不能編碼合成藍(lán)色色素，通過(guò)把三色紫羅蘭的基因植入玫瑰，培育出含藍(lán)色素的玫瑰。藍(lán)色妖姬基礎(chǔ)理論和技術(shù)的發(fā)展催生了基因工程

DNA是遺傳物質(zhì)的證明DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和中心法則的確立遺傳密碼的破譯基因轉(zhuǎn)移載體的發(fā)現(xiàn)工具酶的發(fā)明DNA合成和測(cè)序技術(shù)的發(fā)明DNA體外重組的實(shí)現(xiàn)重組DNA表達(dá)實(shí)驗(yàn)的成功第一例轉(zhuǎn)基因動(dòng)物問(wèn)世PCR技術(shù)的發(fā)明基礎(chǔ)理論技術(shù)發(fā)明基因工程的理論基礎(chǔ)2.人胰島素基因?yàn)楹文茉诖竽c桿菌體內(nèi)表達(dá)？（外源DNA能在受體細(xì)胞中表達(dá)的理論基礎(chǔ)）1.不同生物的基因?yàn)槭裁茨芷唇釉谝黄?？（不同生物基因能拼接在一起的理論基礎(chǔ)）1.1DNA重組技術(shù)的基本工具“分子手術(shù)刀”限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體“分子縫合針”“分子運(yùn)輸車”“分子手術(shù)刀”主要在原核生物中1.來(lái)源：2.功能：能識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)。限制性核酸內(nèi)切酶(簡(jiǎn)稱限制酶)形成兩種末端黏性末端平末端3.結(jié)果：什么叫磷酸二酯鍵？

T12345

A12345HHHHHO

T12345

A12345HHHHO+

H2O磷酸二酯鍵CTTCATGAATTCCGTACCCGGGCCTAA

GAAGTACTTAAGGCATGGGCCCGGATTEcoRⅠ限制酶酶切位點(diǎn)G····AATTC····黏性末端····G····CTTAA平末端SmaⅠ限制酶酶切位點(diǎn)GGG····CCC····EcoRⅠ限制酶只識(shí)別GAATTC，并在GA間切割SmaⅠ限制酶只識(shí)別CCCGGG，并在GC間切割。例如：····CCC····GGG

限制酶什么叫黏性末端？用同一種限制性酶處理不同DNA片段，會(huì)形成同樣的黏性末端，可進(jìn)行重組。切割DNA分子時(shí)產(chǎn)生的兩種不同末端限制酶所識(shí)別的序列有什么特點(diǎn)？

限制酶所識(shí)別的序列，無(wú)論是6個(gè)堿基還是4個(gè)堿基，都可以找到一條中心軸線,中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。限制酶識(shí)別序列的中心軸線原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，限制酶是一種防御工具，當(dāng)外源DNA侵入時(shí)，會(huì)利用限制酶將外源DNA切割掉，使之失效，保證自身的安全。因?yàn)楹心撤N限制酶的細(xì)胞，其DNA分子中或不具備這種限制酶的識(shí)別序列，或通過(guò)甲基化酶將甲基轉(zhuǎn)移到所識(shí)別序列的堿基上，使限制酶不能將其切開(kāi)。限制酶在原核生物中的作用是什么嗎？為什么細(xì)菌中限制酶不剪切細(xì)菌本身的DNA？屬名種名菌株(品系)大腸桿菌R型菌株分離出的第一個(gè)限制酶EscherichiacoliREcoRI種名前兩字母(小寫(xiě)、斜體)菌株(品系)羅馬數(shù)字區(qū)分同一菌株分離出的不同酶例：流感嗜血桿菌(Haemophilus

influenzae)d株系中第二種限制酶的命名：HindII粘質(zhì)沙雷氏菌(

Serratia

marcescens

sb)中第一種限制酶的命名：Sma

I限制酶的命名屬名首字母(大寫(xiě)、斜體)

DNA連接酶連接的是兩個(gè)脫氧核苷酸分子的什么部位？“分子縫合針”DNA連接酶CTTAAGAATTCG磷酸二酯鍵3.DNA連接酶與DNA聚合酶一樣嗎？為什么？1.比較DNA連接酶與限制性核酸內(nèi)切酶2.比較限制性核酸內(nèi)切酶與解旋酶GCTTAAGCTTAADNA連接酶與DNA聚合酶一樣嗎？為什么？練一練①限制酶（作用于磷酸二酯鍵）②DNA連接酶（作用于磷酸二酯鍵）③解旋酶（作用于氫鍵）④DNA聚合酶（作用于磷酸二酯鍵）“分子縫合針”DNA連接酶的種類種類E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶來(lái)源連接末端類型共性T4噬菌體大腸桿菌只能連接黏性末端既可連接黏性末端，又可連接平末端。這兩種連接酶催化反應(yīng)基本相同，都是連接雙鏈DNA的缺口，而不能連接單鏈DNA。基因的載體“分子運(yùn)輸車”載體必須具備的條件：3、具有標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和篩選。（如抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因等）2、具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA插入；1、能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并自我復(fù)制；4、對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害。載體的作用：1、將外源基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中去。2、利用載體在受體細(xì)胞內(nèi)對(duì)外源基因進(jìn)行大量復(fù)制。5、分子大小適宜，以便提取和體外操作。是基因工程最常用的運(yùn)載體，它廣泛地存在于細(xì)菌中，是細(xì)菌染色體外