基因工程中使用的限制酶其特點(diǎn)是什么
在日常生活或是工作，學(xué)習(xí)中，大家一定都或多或少地接觸過(guò)一些生物知識(shí)，下面是小編為大家收集的有關(guān)基因工程中使用的限制酶其特點(diǎn)相關(guān)內(nèi)容，僅供參考，希望能夠幫助到大家。
基因工程中的限制酶的特點(diǎn)
特異性地識(shí)別和切割DNA
關(guān)于基因工程中的限制酶
(1)“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)
�、賮�(lái)源：主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。
�、诠δ埽耗軌蜃R(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)，因此具有專一性。
③結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA的片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。
即，當(dāng)限制性內(nèi)切酶作用于特定的DNA時(shí)，把這段序列沿著特定的切點(diǎn)切開(kāi)的這個(gè)過(guò)程分兩種情況：
a、沿著中軸線切口(即沿著DNA雙鏈中對(duì)應(yīng)的磷酸二酯鍵)切開(kāi)，得到的就是兩個(gè)平末端;
b、在中軸線的兩端切口切開(kāi)，得到的就是兩個(gè)黏性末端。例如：EcoRⅠ限制性內(nèi)切酶就可以識(shí)別G/AATTC的DNA序列，然后在G和A間切開(kāi)，得到的就是兩個(gè)黏性末端(之間可以根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則重組)限制酶的切口不都是一長(zhǎng)一短的，一長(zhǎng)一短的叫黏性末端，一樣長(zhǎng)的叫平末端�！罢承阅┒恕痹诟咧薪滩闹幸沧鳌梆ば阅┒恕�。
基因工程的操作步驟
工具
(1)酶：限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶、
(2)載體：質(zhì)粒載體、噬菌體載體、Ti質(zhì)粒、人工染色體
1.提取目的基因
獲取目的基因是實(shí)施基因工程的第一步。如植物的抗病(抗病毒，抗細(xì)菌)基因，種子的貯藏蛋白的基因，以及人的胰島素基因干擾素基因等，都是目的基因。
要從浩瀚的“基因海洋”中獲得特定的目的基因，是十分不易的。科學(xué)家們經(jīng)過(guò)不懈地探索，想出了許多辦法，其中主要有兩條途徑：一條是從供體細(xì)胞的DNA中直接分離基因;另一條是人工合成基因。
直接分離基因最常用的方法是“鳥槍法”，又叫“散彈射擊法”。鳥槍法的具體做法是：用限制酶將供體細(xì)胞中的DNA切成許多片段，將這些片段分別載入運(yùn)載體，然后通過(guò)運(yùn)載體分別轉(zhuǎn)入不同的受體細(xì)胞，讓供體細(xì)胞提供的DNA(即外源DNA)的所有片段分別在各個(gè)受體細(xì)胞中大量復(fù)制(在遺傳學(xué)中叫做擴(kuò)增，如使用PCR技術(shù))，從中找出含有目的基因的細(xì)胞，再用一定的方法把帶有目的基因的DNA的片段分離出來(lái)。如許多抗蟲抗病毒的基因都可以用上述方法獲得。
用鳥槍法獲得目的基因的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，缺點(diǎn)是工作量大，具有一定的盲目性。又由于真核細(xì)胞的基因含有不表達(dá)的DNA的片段，一般使用人工合成的方法。
人工合成基因的方法主要有兩條。一條途徑是以目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模版，反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在酶的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需要的基因。另一條途徑是根據(jù)已知的`蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測(cè)出相應(yīng)的信使RNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則，推測(cè)出它的基因的核苷酸序列，再通過(guò)化學(xué)方法，以單核苷酸為原料合成目的基因。如人的血紅蛋白基因胰島素基因等就可以通過(guò)人工合成基因的方法獲得。
2.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合
基因表達(dá)載體的構(gòu)建(即目的基因與運(yùn)載體結(jié)合)是實(shí)施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。
將目的基因與運(yùn)載體結(jié)合的過(guò)程，實(shí)際上是不同來(lái)源的DNA重新組合的過(guò)程。如果以質(zhì)粒作為運(yùn)載體，首先要用一定的限制酶切割質(zhì)粒，使質(zhì)粒出現(xiàn)一個(gè)缺口，露出黏性末端。然后用同一種限制酶切斷目的基因，使其產(chǎn)生相同的黏性末端(部分限制性內(nèi)切酶可切割出平末端，擁有相同效果)。將切下的目的基因的片段插入質(zhì)粒的切口處，首先堿基互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合，兩個(gè)黏性末端吻合在一起，堿基之間形成氫鍵，再加入適量DNA連接酶，催化兩條DNA鏈之間形成磷酸二酯鍵，從而將相鄰的脫氧核糖核酸連接起來(lái)，形成一個(gè)重組DNA分子。如人的胰島素基因就是通過(guò)這種方法與大腸桿菌中的質(zhì)粒DNA分子結(jié)合，形成重組DNA分子(也叫重組質(zhì)粒)的。
3.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞是實(shí)施基因工程的第三步。目的基因的片段與運(yùn)載體在生物體外連接形成重組DNA分子后，下一步是將重組DNA分子引入受體細(xì)胞中進(jìn)行擴(kuò)增。
基因工程中常用的受體細(xì)胞有大腸桿菌，枯草桿菌，土壤農(nóng)桿菌，酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞等。
用人工方法使體外重組的DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞，主要是借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。例如，如果運(yùn)載體是質(zhì)粒，受體細(xì)胞是細(xì)菌，一般是將細(xì)菌用氯化鈣處理，以增大細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性，使含有目的基因的重組質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞。目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，就可以隨著受體細(xì)胞的繁殖而復(fù)制，由于細(xì)菌的繁殖速度非常快，在很短的時(shí)間內(nèi)就能夠獲得大量的目的基因。
4.目的基因的檢測(cè)和表達(dá)
目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性，只有通過(guò)檢測(cè)與鑒定才能知道。這是基因工程的第四步工作。
以上步驟完成后，在全部的受體細(xì)胞中，真正能夠攝入重組DNA分子的受體細(xì)胞是很少的。因此，必須通過(guò)一定的手段對(duì)受體細(xì)胞中是否導(dǎo)入了目的基因進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)的方法有很多種，例如，大腸桿菌的某種質(zhì)粒具有青霉素抗性基因，當(dāng)這種質(zhì)粒與外源DNA組合在一起形成重組質(zhì)粒，并被轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞后，就可以根據(jù)受體細(xì)胞是否具有青霉素抗性來(lái)判斷受體細(xì)胞是否獲得了目的基因。重組DNA分子進(jìn)入受體細(xì)胞后，受體細(xì)胞必須表現(xiàn)出特定的性狀，才能說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)過(guò)程。
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