1、备课资料1.限制性内切酶及其特点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,但对自身的 DNA 却无损害。科学家还注意到,这种酶是从 DNA 分子内部切断 DNA 的,因此,这种酶称作限制性内切酶。美国生物学家内森斯和史密斯因发现了限制性内切酶而获得 1978 年度的诺贝尔生理学或医学奖。限制性内切酶通常能识别 46 个碱基长度的特定 DNA 序列,并能以特定的模式剪切DNA 链。一般来说,被识别的 DNA 序列是回文序列。这种序列的特点是,当从左右两端分别阅读这段双链 DNA 的碱基序列时,双链上的碱基序列是相同的。按照切割的方式,限制性内
2、切酶可以分为错位切和平切两种,它们分别产生黏性末端和平末端。目前大约已有 500 种限制性内切酶,这些酶的命名方式与 EcoRI 一样遵循统一的规则。第一个字母是分离出此酶的细菌属名的第一个字母,后两个字母为种名的前两个字母,小写,株系数字通常都省略,罗马数字用来表示从同一个细菌中分离出的不同的限制性内切酶。如 HpaI 和 Hpa就是从同一种细菌中分离出来的第一种和第二种内切酶。几种常用的限制性内切酶及其酶切位点如下表:几种常用限制性内切酶及其酶切位点限制性内切酶 识别位点 限制性内切酶 识别位点EcoRI GAATTC ApaI GGGCCCXbaI TCTAGA Bg AGATCTXho
3、I CTCGAG C1aI ATCGATNdeI CATATG SmaI CCCGGG2.基因工程中的运载体在基因操作过程中使用运载体有两个目的:一是用它作为运载工具,将目的基因转移到宿主细胞中去;二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制(称为克隆) 。现在所用的运载体主要有两类:一类是细菌细胞质的质粒,它是一种相对分子质量较小、独立于染色体 DNA 之外的环状 DNA(一般有 1200 kb 左右,kb 为千碱基对) ,有的一个细菌中有一个,有的一个细菌中有多个。质粒能通过细菌间的结合由一个细菌向另一个细菌转移,可以独立复制,也可以整合到细菌染色体 DNA 中,随着染色体 DNA 的复制而复制。另一类运载体是噬菌体或某些病毒等。现在人们还在不断寻找新的运载体,如叶绿体或线粒体 DNA 等也有可能成为运载体。作为运载体必须具有三个条件:在宿主细胞中能保存下来并能大量复制;有多个限制酶切点,而且每种酶的切点最好只有一个,如大肠杆菌pBR322 就有多种限制酶的单一识别位点,可适于多种限制酶切割的 DNA 插入;有一定的标记基因,便于进行筛选,如大肠杆菌的 pBR322 质粒携带氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因,就可以作为筛选的标记基因。一般来说,天然运载体往往不能满足上述要求,因此需要根据不同的目的和需要,对运载体进行人工改造。现在所使用的质粒载体几乎都是经过改造的。