定义:基因工程是按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因的技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
优点:{1}定向改造生物性状(目的性强);{2}克服远缘杂交的不亲和性
别名:基因拼接技术或DNA重组技术
原理:基因重组
操作环境:生物体外
操作水平:DNA分子水
操作对象:基因
结果:创造出符合人们需要的生物类型和生物产品
简称:限制酶
来源:主要来源于原核生物(是一类酶的总称)
作用:断开磷酸二酯键
识别双链DNA分子特定核苷酸序列
一般为4~8个的核苷酸,常见6个核苷酸。
切割特定位点,断开磷酸二酯键
结果:形成黏性末端(中心轴线两侧切开)或平末端(中心轴线处切开)
不切割自身的原因:原核生物中不存在该酶的识别序列, 或识别序列已被修饰(甲基化)。
原核生物中存在限制酶的意义:
切割外源DNA以保证自身安全,防止外来病原物的危害。
选择目的基因两侧酶切割位点→保证目的基因的完整
选择两端切点不一致(酶A+B)→防止目的基因自身环化
获取一个目的基因需限制酶切割 2次,共产生4个游离的磷酸基团。
保留标记基因→便于基因筛选
选择与目的基因相同的限制酶→保证具有相同的黏性末端。
双酶切可防止质粒恢复原状、确保目的基因与质粒的定向连接。
1.同种限制酶切割产生的黏性末端一定相同。
2.不同限制酶切割产生的黏性末端是可能相同。
一个酶切位点,产生2个端口,断开2个磷酸二酯键,消耗2分子水,新增2个游离磷酸
作用:形成磷酸二酯键,连接DNA片段。
E.coliDNA连接酶 只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来,不能将双链DNA片段之间进行连接。
T4DNA连接酶 既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端,又可以连接双链DNA片段的平末端,但连接平末端之间的效率比较低。
作用: 携带外源DNA片段进入受体细胞
定义:质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。
双链环状:质粒有0个游离的磷酸基团
在进行基因工程操作中,真正被用作载体的质粒,都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的
有一个至多个限制酶切割位点,便于外源DNA片段插入
能在受体细胞中进行自我复制,或整合到受体DNA上,随受体DNA同步复制。(质粒在宿主细胞内不一定要整合到宿主细胞内× 细菌细胞不用整合)
具有标记基因(人工改造),便于DNA分子的鉴定和筛选 —如:抗菌素的抗性基因、产物有颜色的基因产物、能发出荧光的基因等
无毒无害
利用病毒对宿主细胞的侵染性
病毒对宿主细胞的侵染具有一定的 物种(组织)特异性。
工具≠工具酶、工具酶≠质粒、质粒≠细胞器
化学本质:蛋白质
功能:协助细胞膜控制物质进出细胞
化学本质:可以是DNA分子,如 质粒。可以是生物,如动植物病毒。也可是λ噬菌体的衍生物。
功能:“分子运输车”,把目的基因导入受体细胞