注：內(nèi)容可能存在不準(zhǔn)確情況，配套本人已投稿視頻進(jìn)行觀看??

細(xì)菌基因組中包含DNA，且它們只有一個(gè)染色體。此外，可能還有質(zhì)粒，它們是小的環(huán)狀DNA片段，可以包含額外的基因，并可以在細(xì)菌之間交換。總體而言，細(xì)菌基因組的結(jié)構(gòu)相對(duì)于真核生物基因組來(lái)說(shuō)相對(duì)簡(jiǎn)單。主要討論了細(xì)菌和真核生物的基因組結(jié)構(gòu)的不同。細(xì)菌基因組通常由一個(gè)染色體和一個(gè)或多個(gè)小環(huán)狀DNA分子（質(zhì)粒）組成，而真核生物基因組則通常由多個(gè)染色體組成，這些染色體通過(guò)緊密包裝來(lái)適應(yīng)細(xì)胞核的大小。真核生物通常是二倍體，即具有兩個(gè)相同的染色體，而細(xì)菌則通常是單倍體，只有一個(gè)染色體。真核生物通過(guò)性交來(lái)產(chǎn)生后代，這也是為什么它們通常是二倍體的原因之一。此外，真核生物的基因組通常比細(xì)菌的基因組大得多，并且由于基因轉(zhuǎn)錄的調(diào)控更加嚴(yán)格，因此需要緊密包裝其DNA。關(guān)于染色體的包裝和DNA的結(jié)構(gòu)。首先討論了染色體如何被包裝，它們由蛋白質(zhì)組成的組成單元——組蛋白進(jìn)行包裝，形成了“珠串”的結(jié)構(gòu)。接著，珠串被包裝成30納米的纖維，再被特殊的SMC蛋白質(zhì)夾住形成染色體。然后，討論了DNA的結(jié)構(gòu)和剪接，DNA包括外顯子和內(nèi)含子，內(nèi)含子會(huì)被剪掉以保證基因的正常表達(dá)。最后，討論了基因結(jié)構(gòu)，為什么內(nèi)含子需要被剪掉，因?yàn)閮?nèi)含子和開放閱讀框不在同一閱讀框架，如果不剪掉，就會(huì)影響蛋白質(zhì)的正常合成。MRI信號(hào)的引導(dǎo)機(jī)制：MRI中的splicious zone通過(guò)識(shí)別特定的序列來(lái)標(biāo)記內(nèi)含子，然后將其剪切出去。基因結(jié)構(gòu)中的啟動(dòng)子：Ukaryouts中的啟動(dòng)子通常比較長(zhǎng)，可以有5000個(gè)堿基對(duì)，而細(xì)菌中的啟動(dòng)子則比較短。在細(xì)菌中，啟動(dòng)子與起始密碼子之間的距離非常重要，必須精確匹配，而在Ukaryouts中，啟動(dòng)子與起始密碼子之間的距離并不重要。在生物技術(shù)中使用E.coli：E.coli被廣泛用作構(gòu)建質(zhì)粒的模型生物，因?yàn)樗軌虺休d外源質(zhì)粒，并進(jìn)行表達(dá)。細(xì)胞的大小限制：由于表面積與體積的比例限制，細(xì)胞的大小受到限制。隨著細(xì)胞體積的增加，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)無(wú)法充分?jǐn)U散到細(xì)胞的中心，從而限制了細(xì)胞的大小。真核細(xì)胞與細(xì)菌細(xì)胞的大小差異：真核細(xì)胞比細(xì)菌細(xì)胞大，這是因?yàn)檎婧思?xì)胞內(nèi)有線粒體等細(xì)胞器，可以產(chǎn)生營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并幫助這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)。細(xì)胞分裂的原因：細(xì)胞的大小限制是導(dǎo)致細(xì)胞分裂的主要原因。當(dāng)細(xì)胞體積達(dá)到一定限制時(shí)，細(xì)胞將分裂成兩個(gè)較小的細(xì)胞，以便更好地獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。表面積與體積的比例限制：表面積與體積的比例限制是導(dǎo)致細(xì)胞大小受限的根本原因，因?yàn)殡S著細(xì)胞體積的增加，其表面積不能夠保持與體積的比例增長(zhǎng)。

講解了生物技術(shù)中的操作子（operans）及其在基因調(diào)控中的作用。首先，操作子通常指一組基因排列在一起，能夠同時(shí)被調(diào)控。在真核生物中，基因通常分散在染色體上，而在原核生物中，基因會(huì)緊密排列在一起形成操作子?；蛘{(diào)控是指控制轉(zhuǎn)錄的時(shí)間和水平，以避免浪費(fèi)能量?；蛘{(diào)控機(jī)制包括：信號(hào)因子（Sigma factors）通過(guò)調(diào)節(jié)RNA聚合酶的結(jié)合選擇性來(lái)控制基因轉(zhuǎn)錄；小RNA通過(guò)結(jié)合RNA干擾子來(lái)抑制翻譯；Ribo開關(guān)（Ribo switch）通過(guò)結(jié)合化學(xué)物質(zhì)來(lái)阻止轉(zhuǎn)錄后的翻譯；轉(zhuǎn)錄因子（transcription factors）通過(guò)結(jié)合特定的啟動(dòng)子來(lái)調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄，不同的轉(zhuǎn)錄因子可以在不同啟動(dòng)子上工作，還可以啟動(dòng)或抑制基因。這些基因調(diào)控機(jī)制是研究操作子的重要內(nèi)容，同時(shí)也是生物技術(shù)中重要的調(diào)控手段。講述了轉(zhuǎn)錄調(diào)控和操縱子的概念及其特征。操縱子是一系列基因ABCE，通常很緊密地排在一起，指向同一方向，共同具有一些功能。四個(gè)操縱子的特征是：1. 同源性，即基因順序保持不變；2. 共同調(diào)控，通常有一個(gè)啟動(dòng)子控制整個(gè)操縱子；3. 多順?lè)词睫D(zhuǎn)錄，一個(gè)RNA轉(zhuǎn)錄本可以編碼多個(gè)蛋白質(zhì)；4. 具有共享功能，例如核糖體基因的操縱子。操縱子可以具有更復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制，例如內(nèi)在啟動(dòng)子、雙向啟動(dòng)子和讀通終止子等。操縱子是生物技術(shù)中表達(dá)蛋白質(zhì)的重要工具，例如著名的Lac操縱子。

講述了兩個(gè)基因組的例子：Lac operon和Ara operon。這些基因組是用來(lái)調(diào)控細(xì)菌對(duì)于不同糖類的消化。Lac operon是用來(lái)調(diào)控對(duì)于乳糖的消化，而Ara operon是用來(lái)調(diào)控對(duì)于阿拉伯糖的消化。這些基因組由不同的基因和轉(zhuǎn)錄因子構(gòu)成，并通過(guò)控制轉(zhuǎn)錄過(guò)程來(lái)調(diào)控基因的表達(dá)。這些基因組的調(diào)控機(jī)制各不相同，但都是用來(lái)控制糖的消化在生物技術(shù)領(lǐng)域，我們可以使用這些基因組的調(diào)控機(jī)制來(lái)控制目標(biāo)基因的表達(dá)。例如，在一個(gè)質(zhì)粒中，我們可以將目標(biāo)基因的前面與Lac operon的啟動(dòng)子和調(diào)控子結(jié)合，然后將Lac抑制因子的基因加入其中。這樣，當(dāng)我們向培養(yǎng)基中加入IPTG時(shí)，Lac operon的啟動(dòng)子就會(huì)被激活，從而啟動(dòng)目標(biāo)基因的表達(dá)。

講述了關(guān)于質(zhì)粒（plasmid）的定義、特點(diǎn)和用途。質(zhì)粒是一種環(huán)形DNA分子，通常大小為3,000到20,000個(gè)堿基對(duì)之間，它們位于染色體之外。質(zhì)粒可以被用作運(yùn)載基因的載體，通過(guò)細(xì)菌間的接合作用，它們可以在細(xì)菌中傳遞和復(fù)制。在生物技術(shù)中，質(zhì)粒有多種用途，例如可以用來(lái)儲(chǔ)存DNA、建立基因庫(kù)（library）以及進(jìn)行基因研究。建立質(zhì)?；驇?kù)可以存儲(chǔ)多個(gè)基因序列，這些質(zhì)粒通常被保存在冷凍的細(xì)菌庫(kù)中，以備后續(xù)研究使用。此外，質(zhì)粒也可以被用來(lái)傳遞抗性基因等特定基因序列，以滿足特定的研究需求。質(zhì)粒是可用于存儲(chǔ)DNA并創(chuàng)建DNA庫(kù)的工具。在生物技術(shù)中，質(zhì)?？捎糜跇?gòu)建基因電路。構(gòu)建質(zhì)粒時(shí)需要一個(gè)支架，也稱為骨架，用于容納基因、啟動(dòng)子和終止子等。可通過(guò)質(zhì)粒實(shí)現(xiàn)基因信息的轉(zhuǎn)移和整合。質(zhì)粒的構(gòu)建和應(yīng)用需要掌握相關(guān)的專業(yè)術(shù)語(yǔ)，如“backbone”、“gateway”、“destination”和“selection cassette”等。質(zhì)粒通常有一個(gè)名稱編碼，名稱中的字母和數(shù)字可以反映出質(zhì)粒的特征。質(zhì)粒的大小和選擇基因也是質(zhì)粒重要的特征。在生物技術(shù)中，質(zhì)粒常用于構(gòu)建基因電路和轉(zhuǎn)移基因信息，以及進(jìn)行細(xì)胞選擇和表達(dá)蛋白質(zhì)等應(yīng)用。質(zhì)粒通常包括起始密碼子、啟動(dòng)子、多克隆位點(diǎn)、抗性基因、轉(zhuǎn)錄因子基因、終止子和起源。多克隆位點(diǎn)是插入位點(diǎn)，用于將目標(biāo)基因插入質(zhì)粒中。多克隆位點(diǎn)通常具有多個(gè)限制酶切位點(diǎn)，這些限制酶可用于切割和重組質(zhì)粒和目標(biāo)基因。質(zhì)粒起源是招募DNA聚合酶的區(qū)域，以產(chǎn)生多個(gè)質(zhì)粒副本。高復(fù)制質(zhì)粒具有高復(fù)制起源，可產(chǎn)生多達(dá)600個(gè)副本/細(xì)胞。低復(fù)制質(zhì)粒具有低復(fù)制起源，可能只有1-10個(gè)副本/細(xì)胞。高復(fù)制質(zhì)粒通常用于大量生產(chǎn)特定蛋白質(zhì)，而低復(fù)制質(zhì)粒則用于研究可能具有毒性的基因。還有可誘導(dǎo)起源，添加特定的化學(xué)物質(zhì)可以刺激質(zhì)粒復(fù)制。轉(zhuǎn)錄因子是一種蛋白質(zhì)，可結(jié)合啟動(dòng)子并調(diào)節(jié)基因表達(dá)。質(zhì)粒中的抗性基因可使質(zhì)粒在特定抗生素存在的情況下存活。終止子是DNA序列，在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中指示RNA聚合酶停止轉(zhuǎn)錄。

講述了關(guān)于質(zhì)粒的特征、制備以及常見類型的內(nèi)容。其中提到，制備質(zhì)粒的過(guò)程通常被稱為“mini prep”，需要將細(xì)胞破裂并分離出核酸，隨后用柱層析法純化DNA，并通過(guò)向其添加適當(dāng)?shù)木彌_液進(jìn)行洗脫。常見的質(zhì)粒類型包括pet、peabad、pbsk和pet duet等。此外，還介紹了一種用于果蠅插入的p uas p att b質(zhì)粒。在實(shí)驗(yàn)室中，經(jīng)常需要進(jìn)行質(zhì)粒制備和電泳檢測(cè)等操作，因此這些知識(shí)點(diǎn)非常重要。

講解了微生物學(xué)和生物技術(shù)的重要性，特別是在基因轉(zhuǎn)移過(guò)程中的應(yīng)用。在進(jìn)行生物技術(shù)研究時(shí)，需要先在大腸桿菌中構(gòu)建質(zhì)粒，然后將其轉(zhuǎn)移到其他生物中進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移。因此，大腸桿菌是生物技術(shù)的關(guān)鍵步驟。質(zhì)粒通常具有抗生素選殖標(biāo)記和大腸桿菌起源，以確保它們可以在大腸桿菌中擴(kuò)增并進(jìn)行選擇。對(duì)于果蠅轉(zhuǎn)基因，也需要使用大腸桿菌進(jìn)行構(gòu)建，然后將其轉(zhuǎn)移到果蠅中。但是，轉(zhuǎn)基因果蠅的選擇標(biāo)記并非使用抗生素，而是使用其他基因標(biāo)記，例如白色基因。因此，在生物技術(shù)研究中，了解微生物學(xué)和掌握基本技能是極為重要的。