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基因工程的创立与发展与基因的研究
之间的内在联系
基因的研究为基因工程的创立奠定了
坚实的理论基础，基因工程的诞生是
基因研究发展的必然结果；
基因工程技术的发展与应用，又深刻并有页
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1
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3
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CK
Southern bloting
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3 基因的定义
经典的基因概念：在染色体或DNA分子上，
基因是成串珠似的一个挨一个地排列着，它
们之间是由非遗传的物质连接起来。交换只
是在基因之间进行，而不是在基因内部发生。
基因的三位一体论
遗传功能单位
交换单位
突变单位
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顺反子概念的提出
1955年，Benzer通过对噬菌体的研究提
出了顺反子(cistron)概念。
顺反子(cistron) ：编码一种完整多肽链
的核苷酸序列。这种多肽既可以是一种具有
生物活性的蛋白质，也可同别的多肽聚合形
成多功能的蛋白质。
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顺反子是功能单位，其最小交换单位(又称
交换子)和最小突变单位(又称突变子)，都应
是DNA分子中的一个核苷酸对。
顺反子概念表明，基因不是最小的单位，它
仍然是可分的；并非所有的DNA序列都是基因，
而只有其中某一特定的多核苷酸区段才是基因
的编码区。
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基因就是合成有功能意义的蛋白质多
肽链或RNA所必需的全部核酸序列。
基因的分子定义：
按照这个定义，一个基因应包括哪些部分？
？
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4 基因的结构
1．基因的组成部分
基因
编码区
(coding region)
非编码区
(nocoding region)
启动区
(promoter region)
终止区
(terminator region)
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编码区(coding region)
含有大量的遗传密码，包括起始密码子(AUG)和
终止密码子(UAA, UAG或UGA)，以及表达子(exon)。
非编码区(nocoding region)
指基因分子结构中存在的对于遗传信息表达所必
须的、但却不能转译成蛋白质多肽的DNA序列 。
5-UTR，即5-末端非转译区；
3-UTR，即3-末端非转译区；
Intron，即真核基因的间隔子序列。
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启动区(promoter region)
指位于基因5上游的一段具有特殊功能的DNA序
列区，RNA聚合酶是通过同它结合作用而启动基因
的转录。
终止区(terminator)
位于基因3端下游外侧与终止密码子相连的一段非
编码的核苷酸短序列区，具有终止转录信号的功能。
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按照基因的定义，一个基因应包括：
⑴编码蛋白质多肽链或RNA的核酸序列；
⑵保证转录所必需的调控序列、5´端非翻译序列、内含子、3´端非翻译序列等所有的核酸序列。
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2．原核基因的结构
原核基因的范围
原核基因(Prokargotic gene)：系指由原核生
物如大肠杆菌基因组的编码基因，以及高等植物
叶绿体基因组的编码基因，还有线粒体基因组的
编码基因，都是属于原核基因。
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……TAATTTCCGAGGAAAACCTCGGAAAAAA
反向回文序列
反向回文序列
终止区序列
+1
-10
-35
转录区
终止区
启动区
5上游
3下游
原核基因的结构
T80A95t45A60A50T96
T82T84G78A65C54a45
ATG
ttgaca…………tataat …
TAA
5‘ UTR
3‘ UTR
N5-9
N17
NNNNNNNNNNNN
……………
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原核基因的mRNA结构
原核基因的mRNA
编码区(是连续不间断的序列)
转录而不转译的5-UTR
转录而不转译的3-UTR
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真核基因的范围
3．真核基因的结构
真核基因(Eukaryotic gene)：系指由真核细胞
基因组的编码基因和感染真核细胞的DNA病毒及反
转录病毒基因组的编码基因均属于真核基因。
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+1
-20
-70
转录区
终止区
启动区
-80
TATA
CCAAT