选修3 现代生物科技专题 专题1 基因工程 1.1 DNA 重组技术的基本工具 (一)思考与探究 1.限制酶在DNA 的任何部位都能将DNA 切开吗?以下是四种不同限制酶切割形成的DNA 片段: (1) …CTGCA (2) …AC (3) GC… …G …TG CG… (4) …G (5) G… (6) …GC …CTTAA ACGTC… …CG (7) GT… (8)AATTC… CA… G… 你是否能用DNA 连接酶将它们连接起来? 答: 2和7能连接形成…ACGT… …TGCA…; 4和8能连接形成…GAATTC… …CTTAAG…; 3和6能连接形成…GCGC… …CGCG…; 1和5能连接形成…CTGCAG… …GACGTC…。 2.联系你已有的知识,想一想,为什么细菌中限制酶不剪切细菌本身的DNA? 提示:迄今为止,基因工程中使用的限制酶绝大部分都是从细菌或霉菌中提取出来的,它们各自可以识别和切断 DNA 上特定的碱基序列。细菌中限制酶之所以不切断自身 DNA,是因为微生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制,对于外源入侵的DNA 可以降解掉。生物在长期演化过程中,含有某种限制酶的细胞,其DNA 分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列,或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上,使限制酶不能将其切开。这样,尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的DNA 被切断,并且可以防止外源DNA 的入侵(本题不要求学生回答的完全 ,教 师 可参 考教 师 用书 中的提示,根 据 学生的具体 情 况 ,给 予 指 导 。上述 原 则 也应 适 用于其他 章 节 中有关 问 题的回答。)。 3.天 然 的DNA 分子可以直 接用做 基因工程载 体 吗?为什么? 提示:基因工程中作为载体使用的DNA 分子很多都是质粒(plasmid),即独立于细菌拟核处染色体DNA 之外的一种可以自我复制、双链闭环的裸露的DNA 分子。是否任何质粒都可以作为基因工程载体使用呢?其实不然,作为基因工程使用的载体必需满足以下条件。 (1) 载体DNA 必需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去。这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置,还必须是在质粒本身需要的基因片段之外,这样才不至于因目的基因的插入而失活。 (2) 载体DNA 必需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) 载体DNA 必需带有标记基因,以便重组后进行重组子的筛选。 (4) 载体DNA 必需是安全的,不会对受体细胞有害,或不能进入...