互动课堂
疏导引导
1.基因工程的含义
(1)它是一种按照人们的意愿,定向改造生物遗传特性的技术。
(2)在DNA分子水平进行操作。
(3)是在体外进行的人为基因重组。
(4)一旦成功,便可遗传。
(5)主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术。
2.限制性核酸内切酶
在生物体内有一类酶,它们能将外来的DNA切断,即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力,但对自己的DNA却无损害作用,这样可以保护细胞原有的遗传信息。由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的,故名限制性核酸内切酶(简称限制酶)。限制酶是基因工程中所用的重要切割工具。科学家已从原核生物中分离出了许多种限制酶,并且已经商品化,在基因工程中广泛使用。
根据限制酶切割的特点,可将它们分为两大类:一类是切割部位无特异性;另一类是可特异性地识别核苷酸序列,即只能在一定的DNA序列上进行切割。这种能被特异性识别的切割部位都具有回文序列,也就是在切割部位,一条链正向读的碱基顺序,与另一条链反向读的顺序完全一致。在基因工程中使用的多数是后一类酶。限制酶在特定切割部位进行切割时,按照切割的方式,又可以分为错位切和平切两种。错位切一般是在两条链的不同部位切割,中间相隔几个核苷酸,切下后的两端形成一处回文式的单链末端,这种酶在基因工程中应用最多。另一种是在两条链的特定序列的相同部位切割,形成一无黏性末端的平口。
在基因操作过程中,除了限制酶以外,还要用一系列的酶类才能完成全过程。例如,碱性磷酸酯酶、DNA多聚酶、末端转移酶、多核苷酸酶、逆转录酶等。这些酶都有各自特殊的催化功能,可以根据不同的需要选用。
3.载体的必备条件
(1)必须有一个或多个限制酶的切割位点,以便目的基因可以插入到载体上。
(2)载体必须具备自我复制的能力,或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制。
(3)必须带有标记基因,以便进行重组后的筛选。
(4)必须是安全的,不会对受体细胞有害,或不能进入到除受体细胞外的其他生物细