从工具就开始埋下高考考点的【基因工程-1】来喽~【选必三】|0基础救星!

3.1 重组 DNA 技术的基本工具
一、基因工程
1.定义
又叫“基因的拼接技术”或“重组DNA技术”。是指按照人们的愿望,通过转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品。
2.实质
基因工程的实质是基因重组。基因重组是指整段DNA在细胞内或细胞间、甚至在不同物种之间进行交换,并能在新的位置上复制、转录和翻译,是生物界的普遍现象。
【基因重组】
减一:前期--交叉互换
减一:后期--自由组合
3.基因工程的理论基础

4.分析

二、重组 DNA 技术的基本工具
1.限制性核酸内切酶(限制酶)
(1)来源:从微生物(主要是原核生物)体内分离出来
(2)功能:从能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,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,因此具有专一性
(3)作用位点:“切割”的是磷酸二酯键,且只切割两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(4)结果:形成黏性末端或平末端

(5)限制酶的命名
用生物属名的头一个字母与种加词的头两个字母,组成了3个字母的略语,以此来表示这个酶是从哪种生物中分离出来的。
e.g 从大肠杆菌的R型菌株分离来的,就用字母EcoR表示;如果它是从大肠杆菌R型菌株中分离出来的第一种限制酶,则进一步表示成EcoR I;
流感嗜血杆菌d株中先后分离到3种限制酶,则分别命名为:Hind I,Hind II,Hind III
(6)识别的序列的特点
呈现碱基互补对称,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,称为回文序列。
在切割部位,一条链从5’往3’读的碱基顺序与另一条链5’往3’读的顺序完全一致
★不同酶可以切出相同黏性末端(同尾酶:识别DNA分子中不同核苷酸序列,但能切割产生相同黏性末端的限制酶)
2.DNA连接酶
(1)作用:将双链DNA片段连接起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(2)常见种类:E·coli DNA连接酶(只连黏性未端)T₄DNA连接酶(两种末端都能连)。


(4)常见酶的比较


3.基因进入受体细胞的载体(运载体)
(1)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。
(2)具备条件:
①能在受体细胞中稳定保存并复制;
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段(基因)插入其中;
③具有标记基因(如抗性基因、产物具有颜色反应的基因等),便于重组DNA分子的筛选;
④大小合适,便于操作。
③对受体细胞无伤害。
(3)种类:质粒、噬菌体、动植物病毒等。

(4)质粒
质粒是细菌、酵母菌和放线菌等生物中染色体(或拟核)以外的DNA分子,存在于细胞质中,具有自主复制能力,使其在子代细胞中也能保持恒定的拷贝数,并表达所携带的遗传信息,是闭合环状的双链DNA分子。质粒不是细菌生长繁殖所必需的物质,可自行丢失或人工处理而消除,如高温、紫外线等。质粒携带的遗传信息能赋予宿主菌某些生物学性状,有利于细菌在特定的环境条件下生存。
组成要素:特殊的标记基因、复制原点、启动子、终止子、目的基因插入位点
★在基因工程中真正被用作载体的质粒,都是在天然质粒的基础上进行人工改造的
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