基因工程讲义（个性化辅导）

基因工程学案 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重组和转基因技术，定向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。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术或基因拼接技术。属于基因重组，能够打破生殖隔离。 基因工程实现的原因： 1、 。 2、 。 ( 为什么不切割自身 DNA ？ )一、基因工程的基本工具 1．限制性核酸内切酶(简称：限制酶) （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的 （2）功能：能够识别DNA分子的特定核苷酸序列，并在特定部位切割磷酸二酯键，具有高度专一性。 （3）结果：产生黏性末端或平末端。 2. DNA连接酶 种类 E·coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 来源 大肠杆菌 T4噬菌体 区别 只能连接黏性末端 能连接黏性末端和平末端，但连接平末端的效率较低 相同点 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 3.载体 （1）载体应具备的条件： ①能在受体细胞中自我复制或整合到染色体DNA上,随染色体DNA同步复制 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择 （2）最常用的载体：质粒，它是一种裸露的、结构简单、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。 限制酶的选择技巧 ①根据目的基因两端的限制酶切割位点确定限制酶的种类 a．限制酶切割位点位于目的基因两端，如图甲可选择PstⅠ。 b．不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ。 c．为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切割位点)。 ②根据质粒的特点确定限制酶的种类 a．所选限制酶要与切割目的基因的限制酶一致，以确保产生相同的黏性末端。 b．质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因；