【正文】 夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做外顯子 不能夠編碼蛋白質(zhì)的序列叫做內(nèi)含子 啟動子 終止子 編碼區(qū)上游 編碼區(qū)下游 內(nèi)含子： 外顯子： 真核細(xì)胞的 基因結(jié)構(gòu) 編碼區(qū) 非編碼區(qū) 外顯子：能編碼蛋白質(zhì)的序列 內(nèi)含子：不能編碼蛋白質(zhì)的序列 ：有調(diào)控作用的核苷酸序列， 包括位于編碼區(qū)上游的 RNA 聚合酶結(jié)合位點(diǎn)。 氫鍵 單鏈 DNA 雙鏈 DNA鏈 引物 模板 DNA dCTP dATP dGTP dTTP 熱穩(wěn)定 DNA 聚合酶（ Taq酶） DNA解鏈 引物結(jié)合到 互補(bǔ) DNA鏈 Taq酶從引 物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈合成 加熱至 70~75℃ 加熱 至 90~95℃ 冷卻 至 55~60℃ 若基因較小，核苷酸序列已知，也可以通過 DNA合成儀用化學(xué)方法直接人工合成。 裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨(dú)立于細(xì)菌之外，并且有自我復(fù)制能力 氨芐青霉素抗性基因 質(zhì)粒 擬核 大腸桿菌細(xì)胞 目的基因插入位點(diǎn) 復(fù)制原點(diǎn) 思考： 具備什么樣的條件才能充當(dāng)“分子運(yùn)輸車”？ 能自我復(fù)制 有一個(gè)或多個(gè)切割位點(diǎn) 有標(biāo)記基因 對受體細(xì)胞無害等。限制性核酸內(nèi)切酶就是細(xì)菌的防御性工具，當(dāng)外源 DNA侵入時(shí)，限制性核酸內(nèi)切酶會將外源 DNA切割掉，以保證自身的安全。所以， 限制性核酸內(nèi)切酶在原核生物中主要起到切割外源 DNA、使之失效，從而保護(hù)自身的作用。 作用 將外源 DNA攜帶進(jìn)受體細(xì)胞后， 停留在細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制 或 整合到染色體上 ，隨染色體 DNA進(jìn)行同步復(fù)制。 人工合成 一、目的基因的獲取 _________切割 質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個(gè)切 口，露出 ____________。 非編碼序列： 包括非編碼區(qū)和內(nèi)含子 原核細(xì)胞 真核細(xì)胞 不同點(diǎn) 編碼區(qū)是 _____的 編碼區(qū)是間隔的、 _____的 相同點(diǎn) 都由能夠編碼蛋白質(zhì)的 ______和具有調(diào)控作用的 ______區(qū)組成的 原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)比較 思考 編碼相同數(shù)目氨基酸的蛋白質(zhì)，原核細(xì)胞與真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)一樣長嗎？ 連續(xù) 不連續(xù) 編碼區(qū) 非編碼 三、轉(zhuǎn)化受體細(xì)胞 轉(zhuǎn)化 —— 方法 將目的基因?qū)? 植物細(xì)胞 將目的基因?qū)? 動物細(xì)胞 將目的基因?qū)? 微生物細(xì)胞 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 基因槍法 花粉管通道法 —— 顯微注射法 —— 用鈣離子處理細(xì)胞（感受態(tài)細(xì)胞） 目的基因進(jìn)入 _________內(nèi)，并且在 受體細(xì)胞內(nèi)維持 _____和 _____的過程 受體細(xì)胞 穩(wěn)定 表達(dá) 將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞 （ 1）農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 雙子葉植物中常用方法 （ 2）基因槍法 （ 3）花粉管通道法 單子葉植物常用的轉(zhuǎn)化方法，成本較高 我國獨(dú)創(chuàng)的轉(zhuǎn)化方法 如：我國的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉 三、轉(zhuǎn)化受體細(xì)胞 書 P16 顯微注射技術(shù) 注入的是 含有目的基因的表達(dá)載體 是轉(zhuǎn)基因動物中采用最多、最有效的一種將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞的方法。 用于抗病轉(zhuǎn)基因植物的基因主要是： 病毒外殼蛋白（ CP）基因 病毒的復(fù)制酶基因 用于抗真菌轉(zhuǎn)基因植物的基因主要是： 幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因 其它抗逆轉(zhuǎn)基因植物 利用調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因，來提高農(nóng)作物的抗鹽堿和抗干旱的能力。 乳腺生物反應(yīng)器： 目前科學(xué)家已在牛和山羊等動物乳腺生物反應(yīng)器中表達(dá)畜了 抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素和 α抗胰蛋白酶 等重要醫(yī)藥產(chǎn)品。自此以后，蛋白質(zhì)工程迅速發(fā)展，已成為生物工程的重要組成部分。研究人員將第 17位的半胱氨酸，通過基因定點(diǎn)突變改變成絲氨酸，結(jié)果使大腸桿菌中生產(chǎn)的 β干擾素的抗病性活性提高到 108 U/mg，并且比天然 β干擾素的貯存穩(wěn)定性高很多。采用定位誘變的方法，可以對編碼蛋白質(zhì)的基因進(jìn)行核苷酸密碼子的插入、刪除、置換和改組，其結(jié)果為分子改造提供新的設(shè)計(jì)方案。在治療過程中為減少副作用，需使人的重組生長激素只與生長激素受體結(jié)合，盡可能減少與其他激素受體的結(jié)合。皰疹病毒（ HSV）胸腺嘧啶激酶（ TK）可以催化胸腺嘧啶和其它結(jié)構(gòu)類似物磷酸化而使這些堿基 3’ OH缺乏 ,從而阻斷 DNA的合成，殺死癌細(xì)胞。 三、蛋白質(zhì)工程的進(jìn)展和前景 蛋白質(zhì)工程匯集了當(dāng)代分子生物學(xué)等學(xué)科的一些前沿領(lǐng)域的最新成就，它把核酸與蛋白質(zhì)結(jié)合、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與生物功能結(jié)合起來研究。蛋白質(zhì)工程開創(chuàng)了按照人類意愿改造、創(chuàng)造符合人類需要的蛋白質(zhì)的新時(shí)期。從大量的隨機(jī)突變中進(jìn)行篩選出一種酶 ,在酶活性部位附近有 6個(gè)氨基酸被替換，催化能力 20倍以上。由于人的生長激素和催乳激素受體結(jié)合需要鋅離子參與作用，而它與生長激素受體結(jié)合則無需鋅離子參與，于是考慮取代充當(dāng)鋅離子配基的氨基酸側(cè)鏈，如第 18和第 21位 His（組氨酸）和第 17位Glu（谷氨酸）。 蛋白質(zhì)的改造通常需要先經(jīng)周密的分子設(shè)計(jì)，然后依賴基因工程獲得突變型蛋白質(zhì)，以檢驗(yàn)其是否達(dá)到了預(yù)期的效果。 ? 蛋白質(zhì)工程就是在對蛋白質(zhì)的化學(xué) 、 晶體學(xué) 、動力學(xué)等結(jié)構(gòu)與功能認(rèn)識的基礎(chǔ)上 ， 對蛋白質(zhì)人工改造與合成 ， 最終獲得商業(yè)化的產(chǎn)品 。這是因?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)中每一步的反應(yīng)體系中常常會有酸、堿或有機(jī)溶劑存在，反應(yīng)溫度較高，在這種條件下，大多數(shù)酶會很快變性失活。 假如某位心臟病人換上了經(jīng)過改造的豬的心臟，在生活中他會遭到歧視嗎？ 這些藥物包括細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素。 將抗除草劑基因?qū)氪蠖埂⒂衩椎茸魑?，噴灑除草劑時(shí)，殺死田間雜草而不損傷作物。 將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞 三、轉(zhuǎn)化受體細(xì)胞 四、篩選出獲得目的基因的受體細(xì)胞 是檢查基因工程是否成功的一步 （一）首先要檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體 上的 DNA上是否插入了目的基因 檢測方法是 采用 DNA分子雜交技術(shù) DNA— DNA （二）其次，還需要檢測目的基