第3章 基因工程
第1节 重组DNA技术的基本工具
学习目标:
阐明重组DNA技术所需的三种基本工具的作用。
学习内容:
一、基因工程的概念:指按照人们的愿望,通过 ,赋予生物 ,创造出更符合人们需要的 。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫作 。
二、 ——“分子手术刀”
1.来源:主要是从 生物中分离纯化而来。
2.作用: 识别双链DNA分子的特定 ,并且使每一条链中特定部位的 断开。
大多数限制酶的识别序列由 个核苷酸构成,也有少数为4个、8个或其他数量。
3.作用结果:
① 末端:当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA分子的两条链分别切开时产生的末端。
② 末端:当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时产生的末端。
三、 ——“分子缝合针”
1.作用:能将 连接,恢复被 切开的两个核苷酸之间的 。
2.类型:
(1)E.coli DNA连接酶
①来源: 。
②作用特点:只能将具有 的DNA片段连接起来,不能连接具有平末端的DNA片段。
(2) T4 DNA连接酶
①来源: 。
②作用特点:
a.既可以“缝合”双链DNA片段互补的 ,又可以“缝合”双链DNA片段的 。
b.连接 末端的效率相对较低。
四、基因进入受体细胞的 ——“分子运输车”
1.种类: 、 、 等。
2.常用载体——质粒
(1) 来源:一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外,并具有 能力的环状双链DNA分子。
(2)特点:
①含有 个 ,可供外源DNA片段(基因)插入其中。
②携带外源DNA片段进入受体细胞后,能在细胞中进行 ,或整合到受体DNA上,随受体DNA同步复制。
③经人工改造后,常有特殊的 基因,如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等,便于 。
3.特点:
不同载体的来源不同,在大小、结构、复制方式以及插入外源DNA片段的大小上也有很大差别。
五、拓展
1.限制酶 切割其所在细胞的DNA。相应DNA中可能不存在相应识别序列,或有相应识别序列,但被保护起来。
2.一种限制酶 只能识别、切割一种特定DNA序列。如果A限制酶的识别序列包含了B限制酶的识别序列,则A限制酶可同时识别并切割这两种序列。
六、DNA的粗提取与鉴定
1.实验原理
(1)提取原理
①DNA 酒精,但某些蛋白质 酒精,利用此原理可以初步分离DNA与蛋白质。
②DNA在不同浓度的NaC