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关的基因前后相连成串,形成基因表达和调控的完整单元,其中包括启动子,操作子,结构 基因和调节基因。这种结构叫操纵元(或操纵子)。 在真核基因转录起始点的上游或下游,一般都有增强子,它不能启动一个基因的转录, 但有增强转录的作用。 RNA基因只转录产生相应的RNA,而不翻译成多肽链。 一般来讲,基因控制蛋白质的合成,但是一些基因不但可以表达,还有调节其它基因的 功能。只要生物体所处环境发生细微变化,那么基因之间就会产生相互影响,可以讲任何一 个基因都有调节或影响其它基因的作用。因此,可以说,生物有机体基因组是一个相互作用 的网络,而不是独立的线性功能基因。基因本身的灵活性和动态性是我们以前所不曾认识到 的。 三、基因组 用于描述生物的全部基因和染色体组成的概念。一般将细胞内染色体所包含的DNA及遗 传信息的总体称为基因组(Genome),即某一物种的单倍体染色体所含的全部基因。一个单 倍体基因组中所含DNA的量总是恒定的,将其称为该物种DNA的C值。原核生物体内只有一条 染色体(一个链锁群),遗传信息全部在这条染色体上,因此其基因组即是一个连锁群所含 的全部遗传信息。但在真核生物中,情况比较复杂,细胞核中的全套染色体上存在着体现细 胞功能所有蛋白质遗传编码。 不同物种间基因组大小和复杂程度差异很大,一般讲,进化程度越高的生物体其基因组 构成越大、越复杂,基因组C值也较大,但是单纯依靠基因组C值大小判断生物遗传结构的复 杂性是不够的,例如,在生物界人类可以说是进化程度最高的,其遗传组成也是最复杂的, 人类基因组的C值是3×10bp,而肺鱼的进化程度最低,其C值却有1X1012bp。 四、基因文库 基因工程中,需要将某种生物的全部基因组的遗传信息贮存在可以长期保存的稳定的重 组体中,以备需要时随时能够应用,这种保存基因组遗传信息的体系,就称为基因文库。一 般是将某一生物体DNA片段用限制性切割酶切割,这些切割后的DNM片段与载体连接,再转 化(指一种生物接受另一种生物的遗传物质)到细菌中去,让宿言细胞长面一个克隆,这样 每个克隆的DNA片断都是相同的,一套包含许多克隆的克降中含有基因组的所有DNA片断,叫 DNA文库。在建立了成千上万个无性繁殖的大肠杆菌、酵母茵、哺乳动物或其他生物基因组 片段的“仓库”之后,研究者在寻找任何一种含目的基因(目标DNA)的细胞时,就可以从这 些文库中去筛选,可不必再重复地进行整个无性繁殖的操作。单独一个基因可以用基因探针 (Gene Probe)确认出来。探针一般是一条单链DNA,它是根据欲探寻DNM的序列合成的互 补链。探针可以用放射性磷元素标记,磷射线能在像纸上留下黑记。另外,也可以用荧光分 子标记,标记DNA在紫外光下可以被观察到。 基因信息库收集的材料是基因工程技术的原材料,它可以被用来进行基因的转移,以创 造新的类型的生物,也可用做基因片段分析和基因的测序分析等。另外,基因序列的比较分 析,可作为分类学的重要依据,根据基因序列的比较分析,可以推断出不同生物类群在进化 学上的关系。例如,水稻和小麦基因组的基因顺序是相同的。说明水稻和小麦来源于同一个 祖先。 基因测序是将某一生物的基因组的全部基因的核酸序列进行完整分析的过程。人类基因 组的测序已于2001年完成(2001年2月12日,中、美、日、德、法、英等6国科学家和美国 塞莱拉公司联合公布人类基因组图谱及初步分析结果)。其它主要农作物和家畜的基因测序 也在紧张地进行之中,大部分已经完成。目前,基因片段的分析又成了遗传学中的重点课 题。能够完全了解和掌握生物体基因的功能,有日的地操作基因、创造基因、改造基因是人 类最终追求的目标
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