课件16张PPT。专题一 基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具基因工程实例1.基因工程的优点；
2.基因工程成功的基础；
3.基因工程的原理；
4.基因工程的三种工具的作用及特点。 以“转基因牛生产胰岛素”入手，设计程序，引出基因工程的概念，再从几个方面分析研究基因工程的概念，结合相关分析，使基因工程的概念变得清晰明了；接着利用转基因抗虫棉，引出基因工程过程三个关键的步骤，对应出所需的三种必需工具，紧着这进行着三个工具的分开阐述；最后通过课堂检测及课堂总结，利用思维导图的模式完善内化课堂知识。
通过图示图例动画过程，从来源、种类、本质、特点、功能及作用部位等方面知识为依据进行阐述，结合情景图片讲解重难点问题，层层深入，以此来阐述本节的重点内容；DNA连接酶的理解是与DNA聚合酶的比较来解决的，设计问题对二者进行比较分析，并总结规律，突破这一难点内容。引导学生认识分子水平上操作DNA的精确与巧妙。我们能否让其他生物产生出人的胰岛素等珍贵药物？转基因牛产胰岛素奶治糖尿病指按照人们的愿望,进行严格的设计并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生
物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作DNA重组技术或基因拼接技术。基因工程的概念别名 操作环境操作对象操作水平基本过程原理基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平剪切→拼接→导入→表达基因重组实例：基因工程培育抗虫棉的简要过程抗虫棉的培育有哪些关键步骤？解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？→限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体。“分子手术刀” 黏性末端 黏性末端EcoRⅠ一、限制性核酸内切酶SmaⅠ平末端 平末端“分子手术刀” 一、限制性核酸内切酶中心轴线处中心轴线两侧“分子手术刀” 一、限制性核酸内切酶二、DNA连接酶用同种限制酶切割DNA连接酶“分子缝合针”DNA聚合酶和DNA连接酶的比较DNA连接酶DNA聚合酶连接DNA链连接部位双链在两DNA片断之间形成磷酸二脂键单链将单个核苷酸加到已存在的核酸片断3’末端形成磷酸二脂键三、基因进入受体细胞的载体“分子运输车”2、能否用SARS病毒作为基因载体？3、作为载体，若没有切割位点将怎样？4、携带目的基因的载体是否进入了受体细胞，如何鉴定？5、假如目的基因导入受体细胞后不能复制，将怎样？1、从化学组成来看，载体应含有什么成分？双链DNA不能不能进行DNA的重组载体上应有标记基因可能造成基因丢失基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是（ ）
A. 人工合成目的基因
B. 目的基因与运载体结合
C. 将目的基因导入受体细胞
D. 目的基因的检测和表达C课件21张PPT。专题一 基因工程1.2基因工程的基本操作程序提取目的基因的方法
目的基因导入受体细胞的途径。
基因工程基本操作程序的四个步骤。
从基因文库中获取目的基因。
利用PCR技术扩增目的基因。
简述基因工程的原理和基本步骤。 通过回顾上节课关于基因工程各工具及作用的相关知识，导入本节课的学习，教学整体思路采用从“整体-部分-整体”的教学思路，首先引用基因工程案例使学生从整体上了解基因工程的四个步骤，接着采用分步探究的形式帮助学生理解各个步骤的原理、方法和过程及注意事项， 最后教师引导学生用概念图将所学的知识从整体上再次整合。
本节课的重难点为将目的基因导入受体细胞，可通过教材上的图示，以及相关动画，分别阐述将目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生物细胞不同的条件和注意事项，形象直观，重点介绍将目的基因导入植物细胞部分。 一、基因工程别名、操作对象、操作水平、操作环境、实质或原理各是什么
二、限制酶的作用
三、DNA连接酶的作用
四、运输基因的载体必须具备的条件
五、 DNA连接酶与DNA聚合酶的异同目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的表达和检测一、基因工程的基本操作程序1.获取目的基因的方法有哪些？
2.什么叫基因文库，它包括哪些种类？
3.用PCR技术扩增基因需要哪些原料？1、从基因文库中获取（序列未知）2、利用PCR技术扩增（序列已知）基因文库基因组文库部分基因文库－－如：cDNA文库聚合酶链式反应（一）目的基因的获取3、人工合成(基因比较小，序列已知)反转录法
根据已知的氨基酸序列合成DNA（1）从基因文库获取目的基因返回根据目的基因的有关信息，如：
基因的已知核苷酸序列；
基因的功能；
基因在染色体上的位置；
基因的转录产物mRNA；
基因的表达产物蛋白质；
……（2）利用PCR技术扩增目的基因原理：DNA双链复制的原理
过程： 变性（90 ℃ －95℃）→退火：引物与单链互补结合（55 ℃ －60℃） →DNA聚合酶作用下延伸（70 ℃ －75℃）
条件：DNA模板、引物、DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸、能量。1、基因表达载体包括哪些必需组分？
各成分的作用是什么？
2、转化的概念，将目的基因导入植物、动物、微生物细胞的方法分别有哪些？
（二）将目的基因导入受体细胞农杆菌转化法
基因枪法
花粉管通道法受体细胞植物cell动物cell微生物cell显微注射技术感受态法
1、将目的基因导入微生物细胞
①原核生物特点：繁殖快、单细胞、遗传物质少
②方法：
用Ca2+处理细胞 感受态细胞 表 达载体与感受态细胞混合 感受态细胞吸收DNA分子DNA分子杂交（三）目的基因的检测和鉴定基因探针，是一段带有检测标记，且序列已知的，与目的基因互补的核酸序列。
基因探针通过分子杂交与目的基因结合，产生杂交信号，能从浩翰的基因组中把目的基因显示出来。 1、探针需带有一定的标记，可以用什么方法？
2、基因探针有哪些用途？接种实验抗原－抗体杂交法DNA-RNA分子杂交法DNA分子杂交法1.获取目的基因
从基因文库
利用PCR技术
人工合成基因工程的基本操作程序2.构建基因表达载体
目的基因、启动子、终止子、标记基因3.将目的基因导入受体细胞
农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、显微注射法4.目的基因的检测与鉴定
检测：是否插入、转录、翻译
鉴定：是否有转基因特性
1.以下说法正确的是（ ）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切
点，以便与外源基因连接
D、基因控制的性状都能在后代表现出来C2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是（ ）
A、能复制
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNAD3.有关基因工程的叙述中，错误的是（ ）
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来
B、 限制性内切酶用于目的基因的获得
C、目的基因须由运载体导入受体细胞
D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶A4.有关基因工程的叙述正确的是 （ ）
A、限制酶只在获得目的基因时才用
B、重组质粒的形成在细胞内完成
C、质粒都可作为运载体
D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料D5.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是 （ ）
A、人工合成目的基因
B、目的基因与运载体结合
C、将目的基因导入受体细胞
D、目的基因的检测和表达C练习1：为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。
（1）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 。
（2）由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术，该技术的核心是 和
。
（3）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。基因枪法（花粉管通道法）植物组织培养脱分化（去分化） 耐盐基因（目的基因） 一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）课件43张PPT。专题一 基因工程1.3 基因工程的应用1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果； 2.关注基因工程的进展； 3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。 通过图片展示转基因农作物在全世界的广泛应用及取得的可喜成果为导课，首先学习转基因植物方面的应用:抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质；接着是学习转基因动物方面的应用,提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物， 最后转基因工程菌生产药物方面的应用，以及基因治疗方面的有效应用。拓展知识：基因芯片。
基因工程及转基因食品的安全性为本节课的重难点，故可以通过课前提前查阅资料，课堂上进行小组合作交流及从利弊两方面进行辩论的形式对此问题展开论述，辩论时应有理论依据及实例证明，既可以调动学生学习的积极性，也增强了他们分析和处理信息的能力。1.培育转基因抗虫棉的主要步骤需要哪些工具？2.简述培育转基因抗虫棉的基本过程？一、植物基因工程硕果累累植物基因工程技术主要用于哪些方面? 提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）,
以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面.(一)抗虫转基因植物1.虫害给农作物带来了哪些影响? 传统农业如何
防治害虫? 有哪些不足?2.如何获得抗虫植物？现在有哪些抗虫植物问世?3. 抗虫基因有哪些？Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、
淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等请阅读P18生物资料技术卡,了解一些抗虫基因的抗虫机理。1.抗虫棉的目的基因是什么?目的基因从何而来?对哺乳动物有害吗？
2.将抗虫基因导入植物细胞中用的最多的方法是什么？我国的科学家将抗虫基因导入棉花用了什么独创的方法?
1.细菌的基因之所以能“嫁接”到棉花细胞内，原因是
。组成细菌和棉花的DNA分子的空间结构和化学组成相同 2.利用基因工程培育抗虫棉，与诱变育种和杂交育种相比，有什么优点？是属于哪种变异？3.抗虫棉能抗病吗？（二）抗病转基因植物1.什么是病原微生物？有哪些种类？引起生物生病的微生物，
主要有病毒、真菌和细菌等2.为什么说常规育种很难培育出抗病毒的新品种？3.在抗病转基因植物中使用最多的是什么基因？
病毒外壳蛋白基因；
病毒的复制酶基因常规育种是从宏观上进行操作的，而转基因可以从分子水平上对于性状进行改造。4.在抗真菌转基因植物中使用什么基因？几丁质酶基因和抗毒素合成基因 （三）其他抗逆转基因植物1.哪些环境条件会造成农作物低产、减产？盐碱、干旱、低温和涝害等2.盐碱和干旱对农作物的危害与什么有关？细胞内的渗透压调节3.在抗盐碱和抗干旱作物中使用了什么基因？ 调节细胞渗透压的基因 4.转基因耐寒的烟草和番茄中哪种目的基因提高了其
抗寒能力？目的基因从何而来？鱼的抗冻蛋白基因 5.抗除草剂基因有何用途？喷洒除草剂时，杀死田间的杂草而不损伤作物
人体（或其它脊椎动物）必不可少，而机体内又不能合成的，必须从食物中补充的氨基酸，称必需氨基酸。
必需氨基酸共有８种：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸）、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。
如果饮食中经常缺少必需氨基酸，可影响健康。
另外12种氨基酸是人体细胞能够合成的叫做非必需氨基酸。你知道哪些食品中缺少必需氨基酸？
如何用转基因的方法加以改良？试举例说明？将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物
(改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性)（四）利用转基因改良植物的品质转基因延熟番茄的目的基因是什么？控制番茄果实成熟的基因转基因矮牵牛的目的基因是什么？与植物花青素代谢有关的基因基因工程在农业上的应用（1）改良农作物的品质
（培育高产、稳产和具优良品质的品种）（2）培育抗逆性品种
将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。 科学家将菜豆储存蛋白的基因转移到向日葵中，培育出了“向日葵豆”植物。这一过程不涉及 ( ) A.DNA按照碱基互补配对原则自我复制
B.DNA以其一条链为模板合成RNA
C.RNA以自身为模板自我复制
D.按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质 C二、动物基因工程前景广阔（一）用于提高动物生长速度——动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等导入外源生长激素基因（二）用于改善畜产品的品质举例说明将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大减低。（三）用转基因的动物生产药物就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？转基因动物的乳腺。上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物（ ）
A．提供基因的动物
B．基因组中增加外源基因的动物
C．能产生白蛋白的动物
D．能表达基因信息的动物 B（1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入体内循环，
不会影响转基因动物本身的生理代谢反应。
(2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高，易提纯，
表达的蛋白质已经过充分的修饰加工，具有稳定
的生物活性。
（3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产物的同时，
转基因动物又可无限繁殖。为什么乳腺能成为基因药物最理想表达场所呢？将 基因与 等调控组件重组在一起，通过 等方法，导入哺乳动物的 中，将 其 送入母体，使其发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。乳腺生物反应器乳腺生物反应器的优点：①产量高
②质量好
③成本低
④易提取药物蛋白乳腺蛋白基因的启动子显微注射受精卵①获取目的基因（例如血清白蛋白基因）
②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前
加特异表达的启动子）
③显微注射导入哺乳动物受精卵中
④形成胚胎
⑤将胚胎送入母体动物
⑥发育成转基因动物（只有在产下的雌性个
体中，转入的基因才能表达） 用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过
程是怎样的？ 继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是___________。
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_______中，原因是 。
（3）通常采用 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组
（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的
细胞中特异表达。
（5）膀胱生物发生器比乳腺生物反应器有什么优点？显微注射法受精卵具全能性，可使外源基因在相应的组织细胞中表达DNA杂交膀胱上皮细胞（四）用转基因动物作器官移植的供体利用基因工程对猪的器官进行改造方法：将器官供体基因组导入 ，
以抑制的 表达或设法除去
再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官 。某种调节因子抗原决定基因抗原决定基因根据所学内容，试概括写出基因工程解决了哪些生活、生产中难以解决的问题。基因工程可以生产人类需要的药物，如胰岛素、干扰素等。我们吃的某些食品如番茄、大豆等也可以是基因工程产品。农业生产中的抗虫棉、抗病毒烟草、抗除草剂大豆等都已进入商品化生产，上述产品有些是常规方法难以生产的或者生产成本过高。基因工程的应用
植物基因工程：
抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。
动物基因工程：
提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。 基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是（ ）
A、人工合成目的基因
B、目的基因与运载体结合
C、将目的基因导入受体细胞
D、目的基因的检测和表达C1.在传统的药品生产中，某些药品如胰岛素、干扰素等直接从生物体的哪些结构中提取？从生物的组织、细胞或血液中提取2.传统生产方法的缺点:由于受原料来源的限制，价格十分昂贵基因工程药品异军突起3.可利用什么方法来解决上述问题？利用基因工程方法制造转基因的工程菌，可高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。工程菌:用基因工程方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。 基因工程药品包括：细胞因子（即淋巴因子如白细胞介素—2、干扰素）、抗体、疫苗、激素等 胰岛素是治疗糖尿病的特效药。一般临床上使用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取4－5g胰岛素。用该方法生产的胰岛素产量低，价格昂贵，远不能满足社会需要。1979年，科学家将动物体内的胰岛素基因与大肠杆菌DNA分子重组，并在大肠杆菌内实现了表达。1982年，美国一家基因公司用基因工程方法生产的胰岛素投入市场，售价降低了30%－50%。 基因工程药品 —— 胰岛素 治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。
现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。 基因工程药品 —— 生长激素 干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗癌症和某些白血病也有一定疗效。传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg干扰素。1980－1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。 基因工程药品 —— 干扰素1、基因治疗概念：（五）基因治疗曙光初照把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，是治疗遗传病的最有效的手段。
（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从而达到治疗疾病的目的）2、实例：将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中，再将这种淋巴细胞转入患者体内。(1)对严重复合型免疫缺陷症的治疗 1990年9月14日，安德森对一例患ADA缺乏症的4岁女孩进行基因治疗。这个4岁女孩由于遗传基因有缺陷，自身不能生产ADA，先天性免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。他们将这个女孩的白血球进行基因改造，使有缺陷的基因被健康的基因替代，然后把含正常白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中。在以后的10个月内她又接受了7次这样的治疗，同时也接受酶治疗。后来，她的免疫功能日趋健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活，并进入普通小学上学。 患半乳糖血症的患者，由于细胞内半乳糖苷转移酶基因缺陷而缺少半乳糖苷转移酶，使过多的半乳糖在体内积聚，引起肝、脑等功能受损。
1971年，美国科学家在体外做了试验，用带有半乳糖苷转移酶基因的噬菌体侵染患者的离体组织细胞，结果发现这些组织细胞能够利用半乳糖了。这表明，用基因替换的方法治疗这种遗传病是可能的。(2)半乳糖血症3、基因治疗的类型4、基因治疗的发展现状：处于初期的临床试验阶段5、用于基因治疗的基因种类：正常基因、反义基因和自杀基因基因芯片 从正常人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出标准图谱；从病人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出病变图谱。
通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的DNA信息。
基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（ ）
①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④还原酶 Ａ．①② Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③
⒉实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限制性内切酶能识别ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ顺序，切点在Ｇ和Ａ之间，这是利用了酶的（ ）
Ａ．高效性 Ｂ．专一性
Ｃ．多样性 Ｄ．催化活性易受外界影响ＡＢ课件23张PPT。专题一 基因工程1.4蛋白质工程的崛起1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。 2.简述蛋白质工程的原理。
3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。 首先通过“胰岛素的改造”课题来创造情景，从而引出蛋白质工程的概念及缘由，是基因工程只能对自然界已经存在的基因进行操作，而蛋白质工程可以定向改造基因。然后介绍蛋白质工程的基本原理和具体操作步骤，最后蛋白质工程的进展和前景。
本节课的重难点为蛋白质工程的基本原理，在此部分教学中要利用好逆向思维，可以通过举例的方法来体现蛋白质工程的过程，即：预期蛋白质功能——预期蛋白质结构——找出氨基酸序列 —找出DNA碱基序列。让学生理解，改变蛋白质功能是目的，改变基因结构是手段，手段是为目的服务的。利用好教材图1-29蛋白质工程流程图，让学生理解中心法则在蛋白质工程中的体现。胰岛素改造 天然胰岛素在储存过程中易形成二聚体和六聚体，延缓胰岛素从进入部位到达血液，从而延缓了其降血糖的功效。这是胰岛素B23-B28氨基酸残基结构所致。
利用蛋白质工程改变这些残基，则可降低其聚合作用，使得胰岛素快速起作用，
该速效胰岛素已通过临床试验，这种制剂的形成只是利用了蛋白质工程技术。蛋白质工程就是为了生产出符合人类生产和生活需要的蛋白质，甚至是自然界不存在的蛋白质。
基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。一、蛋白质工程崛起的缘由二、蛋白质工程的概念 蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类对生产和生活的需求。前提：原理：目的：了解蛋白质的结构和功能改造基因（基因修饰或基因合成）定向改造或制造蛋白质三、蛋白质工程的基本原理基因
DNA氨基酸序列
多肽链蛋白质
三维结构预期功能生物功能mRNA转录翻译折叠DNA合成分子设计讨论：1.怎样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？
请把相应的碱基序列写出来。
某多肽链的一段氨基酸序列是：
……-丙氨酸-色氨酸-赖氨酸-甲硫氨酸-苯丙氨酸-……丙氨酸：GCU、GCC、GCA、GCG 色氨酸：UGG
赖氨酸：AAA、AAG 甲硫氨酸：AUG
苯丙氨酸：UUU、UUC 每种氨基酸都有对应的三联密码子,只要查一下遗传密码子表,就可以将上述氨基酸序列的编码序列查出来。但是由于上述氨基酸序列中有几个氨基酸是由多个三联密码子编码,因此其碱基排列组合起来就比较复杂,至少可以排列出16种。同学们可以根据学过的排列组合知识自己排列一下。首先应该根据三联密码子推出mRNA序列为GCU（或C或A或G）UGGAAA（或G）AUGUUU（或C），再根据碱基互补配对规律推出脱氧核苷酸序列：CGA（或G或T或C）ACCTTT（或C）TACAAA（或G）。基因定点诱变技术的常用方法是PCR法。突变点：人工合成的引物上手段：PCR技术（定点突变试剂盒）目的：获得定点突变的基因2、确定目的基因的碱基序列后，怎样才能合成或改造目的基因（DNA）？
可以通过人工合成的方法获取或基因的定点诱变技术来改变。 基因会发生突变，突变可以自发，也可以诱发，这是每个稍有生物学知识的人都知道的常识。但在加拿大生物化学家M·史密斯（1932－2000）发明定点突变法之前，突变株的产生必须经由自然界或用化学等方法诱使基因体突变。这类方法属于随机突变，突变株必须在生物性状上有所改变，才能确定有突变发生，但除非用分子生物方法或遗传方法找到此突变处，否则无法确定突变位置。也就是说，这种突变是盲目的。而史密斯发明的定点突变法却是有目的的，该法可经由设计好的寡核苷酸，在任何一个基因片段上进行随意或设计好的突变，也就是说，这种突变是预先设定好的，所以也有人将该法称为“反遗传法”。
有意思的是这一给生命科学研究及应用领域带来革命性突破的方法竟然是史密斯和其同事在喝咖啡时闲聊出来的。现在，几乎每个生物实验室都会用定点突变法来研究基因或蛋白质的功能。蛋白质工程的主要步骤通常包括：
（1）从生物体中分离纯化目的蛋白；
（2）测定其氨基酸序列；
（3）借助核磁共振和X射线晶体衍射等手段，尽可能地了解蛋白质的二维重组和三维晶体结构;（4）设计各种处理条件，了解蛋白质的结构变化，包括折叠与去折叠等对其活性与功能的影响；
（5）设计编码该蛋白的基因改造方案，如定点突变；
（6）分离、纯化新蛋白，功能检测后投入实际使用。 蛋白质工程的实质对编码蛋白质的基因进行改造蛋白质改造工程举例
1．水蛭素改造
水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特异抑制剂，它有多种变异体，由65或66个氨基酸残基组成。水蛭素在临床上可作为抗栓药物用于治疗血栓疾病。为提高水蛭素活性，在综合各变异体结构特点的基础上提出改造水蛭素主要变异体HV2的设计方案，将47位的Asn（天冬酰胺）变成Lys（赖氨酸），使其与分子内第4或第5位Thr（苏氨酸）间形成氢键来帮助水蛭素N端肽段的正确取向，从而提高抗凝血效率，试管试验活性提高了4倍，在动物模型上检验抗血栓形成的效果，提高20倍。2．生长激素改造
生长激素通过对它特异受体的作用促进细胞和机体的生长发育，然而它不仅可以结合生长激素受体，还可以结合许多种不同类型细胞的催乳激素受体，引发其他生理过程。在治疗过程中为减少副作用，需使人的重组生长激素只与生长激素受体结合，尽可能减少与其他激素受体的结合。经研究发现，二者受体结合区有一部分重叠，但并不完全相同，有可能通过改造加以区别。由于人的生长激素和催乳激素受体结合需要锌离子参与作用，而它与生长激素受体结合则无需锌离子参与，于是考虑取代充当锌离子配基的氨基酸侧链，如第18和第21位His（组氨酸）和第17位Glu（谷氨酸）。实验结果与预先设想一致，但要开发作为临床用药还有大量的工作要做。3．胰岛素改造
天然胰岛素制剂在储存中易形成二聚体和六聚体，延缓胰岛素从注射部位进入血液，从而延缓了其降血糖作用，也增加了抗原性，这是胰岛素B23-B28氨基酸残基结构所致。利用蛋白质工程技术改变这些残基，则可降低其聚合作用，使胰岛素快速起作用。该速效胰岛素已通过临床实验。
4．治癌酶的改造
癌症的基因治疗分二个方面：药物作用于癌细胞，特异性地抑制或杀死癌细胞；药物保护正常细胞免受化学药物的侵害，可以提高化学治疗的剂量。疱疹病毒（HSV）胸腺嘧啶激酶（TK）可以催化胸腺嘧啶和其它结构类似物磷酸化而使这些碱基3’-OH缺乏,从而阻断DNA的合成，杀死癌细胞。HSV—TK催化能力可以通过基因突变来提高。从大量的随机突变中进行筛选出一种酶,在酶活性部位附近有6个氨基酸被替换，催化能力20倍以上。蛋白质工程的发展很快，研究工作很多，以上仅介绍了几个例子。蛋白质工程除了用于改造天然蛋白质或设计制造新的蛋白质外，其本身还是研究蛋白质结构功能的一种强有力的工具，它在解决生物理论方面所起的作用，可以和任何重大的生物研究方法相提并论。三、蛋白质工程的进展和前景 蛋白质工程汇集了当代分子生物学等学科的一些前沿领域的最新成就，它把核酸与蛋白质结合、蛋白质空间结构与生物功能结合起来研究。蛋白质工程将蛋白质与酶的研究推进到崭新的时代，为蛋白质和酶在工业、农业和医药方面的应用开拓了诱人的前景。蛋白质工程开创了按照人类意愿改造、创造符合人类需要的蛋白质的新时期。1、蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是（ ）
Ａ．氨基酸结构 B．蛋白质空间结构
C．肽链结构 D．基因结构 Ｄ2、下列关于蛋白质工程的说法错误的是（ ）
A．蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类的需要
B．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构
C．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子
D．蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为第二代基因工程
Ｂ3、以下关于蛋白质工程的说法正确的是（ ）
A、蛋白质工程以基因工程为基础
B、蛋白质工程就是酶工程的延伸
C、蛋白质工程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造
D、蛋白质工程只能生产天然的蛋白质 Ａ4、蛋白质工程的基本流程正确的是（ ）
①蛋白质分子结构设计②DNA合成
③预期蛋白质功能④根据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A．①②③④ B．④②①③
C．③①④② D．③④①②
Ｃ5、蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程，其结果产生的蛋白质是（ ）
A．氨基酸种类增多
B．氨基酸种类减少
C．仍为天然存在蛋白质
D．可合成天然不存在蛋白质Ｄ
