作业帮高中生物：若将真核基因在原核细胞中表达,对该目的基因的基本要求是：“无内含子" 为什么?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：生物作业 时间：2024/04/28 05:02:59
高中生物：若将真核基因在原核细胞中表达,对该目的基因的基本要求是：“无内含子" 为什么?
原核细胞的基因中没有内含子,而真核细胞的基因中有内含子.若将含有内含子的真核基因移入原核细胞,则原核细胞会把内含子也表达出来,就破坏了原有的基因结构.
真核细胞的基因结构 在遗传学上通常将能编码蛋白质的基因称为结构基因.真核生物的结构基因是断裂的基因.一个断裂基因能够含有若干段编码序列,这些可以编码的序列称为外显子.在两个外显子之间被一段不编码的间隔序列隔开,这些间隔序列称为内含子.每个断裂基因在第一个和最后一个外显子的外侧各有一段非编码区,有人称其为侧翼序列.在侧翼序列上有一系列调控序列（图3-3）,主要包括启动子、增强子、终止子等.
启动子启动子主要包括以下两个序列：①在5′端转录起始点上游约20～30个核苷酸的地方,有TATA框（TATA box）.TATA框是一个短的核苷酸序列,其碱基顺序为TATAATAAT.TATA框是启动子中的一个顺序,它是RNA聚合酶的重要的接触点,它能够使酶准确地识别转录的起始点并开始转录.当TATA框中的碱基顺序有所改变时,mRNA的转录就会从不正常的位置开始.②在5′端转录起始点上游约70～80个核苷酸的地方,有CAAT框（CAAT box）.CAAT框是启动子中另一个短的核苷酸序列,其碱基顺序为GGCTCAATCT.CAAT框是RNA聚合酶的另一个结合点,它的作用还不很肯定,但一般认为它控制着转录的起始频率,而不影响转录的起始点.当这段顺序被改变后,mRNA的形成量会明显减少.
增强子在5′端转录起始点上游约100个核苷酸以远的位置,有些顺序可以起到增强转录活性的作用,它能使转录活性增强上百倍,因此被称为增强子.当这些顺序不存在时,可大大降低转录水平.研究表明,增强子通常有组织特异性,这是因为不同细胞核有不同的特异因子与增强子结合,从而对不同组织、器官的基因表达有不同的调控作用.例如,人类胰岛素基因5′末端上游约250个核苷酸处有一组织特异性增强子.在胰岛素β细胞中有一种特异性蛋白因子,可以作用于这个区域以增强胰岛素基因的转录.在其他组织细胞中没有这种蛋白因子,所以也就没有此作用.这就是为什么胰岛素基因只有在胰岛素β细胞中才能很好表达的重要原因.
终止子在3′端终止密码的下游有一个核苷酸顺序为AATAAA,这一顺序可能对 mRNA的加尾（mRNA尾部添加多聚A）有重要作用.这个顺序的下游是一个反向重复顺序.这个顺序经转录后可形成一个发卡结构（图3-4）.发卡结构阻碍了RNA聚合酶的移动.发卡结构末尾的一串U与转录模板DNA中的一串A之间,因形成的氢键结合力较弱,使mRNA与DNA杂交部分的结合不稳定,mRNA就会从模板上脱落下来.同时,RNA聚合酶也从DNA上解离下来,转录终止.AATAAA顺序和它下游的反向重复顺序合称为终止子,是转录终止的信号.
原核细胞的基因结构 原核生物的基因结构多数以操纵子形式存在（见课本第二节中的乳糖操纵子）,即完成同类功能的多个基因聚集在一起,处于同一个启动子的调控之下,下游同时具有一个终止子.两个基因之间存在长度不等的间隔序列,如与乳糖代谢有关酶的基因.在距转录起始点-35和-10（转录起始点上游的核苷酸序列为“-”,下游的核苷酸序列为“+”）附近的序列都有RNA聚合酶识别的信号.RNA聚合酶先与-35附近的序列（称为Pribn-ow框）结合,然后才与-10附近的序列（称为Sexta-ma框）结合.至于RNA聚合酶是如何从一个位置转到另一个位置的,目前尚不清楚.RNA聚合酶一旦与-10附近序列结合,就立即从识别位点上解离下来,DNA双链解开,转录开始.除启动子外,往往还有一些调控转录的其他因子,如调节基因和操纵基因.
原核生物基因转录终止之前同样有一段回文序列结构,称为终止子,它的特殊的碱基排列顺序能够阻碍RNA聚合酶的移动,并使其从DNA模板链上脱离下来.
真核细胞基因中碱基顺序的一般特点 基因的化学本质是DNA.在原核细胞中一般只有一个大型的DNA分子,在这个DNA分子中,大约1 000个碱基对相当于一个基因.病毒的DNA或RNA约含有几万个碱基,可以构成十几个基因.细菌的DNA约含有几百万个碱基,可以构成几千个基因.
真核细胞的基因组要比原核细胞复杂得多.如人体的细胞中有两个基因组,每个基因组的DNA约有3×109个碱基对,长度可达1.1 m左右.根据基因组DNA中碱基顺序重复出现的程度,可以把它分为高度重复顺序、中度重复顺序和单一顺序.
高度重复顺序通常是由很短的碱基顺序组成的,约含有2～300个碱基对,其中有的特定顺序只有2～6个碱基对,但重复频率可达106以上,如（CA）n.一些高度重复顺序常常集中在染色体的着丝粒区,其功能可能与减数分裂过程中同源染色体的配对有关.还有一些高度重复顺序在基因组中散在分布,构成基因的间隔或维持染色体的结构.
中等重复顺序是由几百至几千个碱基对组成的.不同的中等重复顺序差别较大,平均含有300个左右的碱基对,在基因组中的重复频率一般为102～105次.例如人类特有的ALu顺序大约有300个碱基对.这一顺序在基因组中散在分布,平均每5 000个碱基对中就有一个ALu顺序.ALu顺序的功能,目前了解的还不多,可能与转录的调节有关.
单一顺序又称非重复顺序,在基因组中只有一个特定顺序,一般由800～1 000个碱基对组成,它们是编码细胞中各种蛋白质和酶的结构基因.
希望这些对你有帮助!
真核细胞的基因结构 在遗传学上通常将能编码蛋白质的基因称为结构基因.真核生物的结构基因是断裂的基因.一个断裂基因能够含有若干段编码序列,这些可以编码的序列称为外显子.在两个外显子之间被一段不编码的间隔序列隔开,这些间隔序列称为内含子.每个断裂基因在第一个和最后一个外显子的外侧各有一段非编码区,有人称其为侧翼序列.在侧翼序列上有一系列调控序列（图3-3）,主要包括启动子、增强子、终止子等.
启动子启动子主要包括以下两个序列：①在5′端转录起始点上游约20～30个核苷酸的地方,有TATA框（TATA box）.TATA框是一个短的核苷酸序列,其碱基顺序为TATAATAAT.TATA框是启动子中的一个顺序,它是RNA聚合酶的重要的接触点,它能够使酶准确地识别转录的起始点并开始转录.当TATA框中的碱基顺序有所改变时,mRNA的转录就会从不正常的位置开始.②在5′端转录起始点上游约70～80个核苷酸的地方,有CAAT框（CAAT box）.CAAT框是启动子中另一个短的核苷酸序列,其碱基顺序为GGCTCAATCT.CAAT框是RNA聚合酶的另一个结合点,它的作用还不很肯定,但一般认为它控制着转录的起始频率,而不影响转录的起始点.当这段顺序被改变后,mRNA的形成量会明显减少.
增强子在5′端转录起始点上游约100个核苷酸以远的位置,有些顺序可以起到增强转录活性的作用,它能使转录活性增强上百倍,因此被称为增强子.当这些顺序不存在时,可大大降低转录水平.研究表明,增强子通常有组织特异性,这是因为不同细胞核有不同的特异因子与增强子结合,从而对不同组织、器官的基因表达有不同的调控作用.例如,人类胰岛素基因5′末端上游约250个核苷酸处有一组织特异性增强子.在胰岛素β细胞中有一种特异性蛋白因子,可以作用于这个区域以增强胰岛素基因的转录.在其他组织细胞中没有这种蛋白因子,所以也就没有此作用.这就是为什么胰岛素基因只有在胰岛素β细胞中才能很好表达的重要原因.
终止子在3′端终止密码的下游有一个核苷酸顺序为AATAAA,这一顺序可能对 mRNA的加尾（mRNA尾部添加多聚A）有重要作用.这个顺序的下游是一个反向重复顺序.这个顺序经转录后可形成一个发卡结构（图3-4）.发卡结构阻碍了RNA聚合酶的移动.发卡结构末尾的一串U与转录模板DNA中的一串A之间,因形成的氢键结合力较弱,使mRNA与DNA杂交部分的结合不稳定,mRNA就会从模板上脱落下来.同时,RNA聚合酶也从DNA上解离下来,转录终止.AATAAA顺序和它下游的反向重复顺序合称为终止子,是转录终止的信号.
原核细胞的基因结构 原核生物的基因结构多数以操纵子形式存在（见课本第二节中的乳糖操纵子）,即完成同类功能的多个基因聚集在一起,处于同一个启动子的调控之下,下游同时具有一个终止子.两个基因之间存在长度不等的间隔序列,如与乳糖代谢有关酶的基因.在距转录起始点-35和-10（转录起始点上游的核苷酸序列为“-”,下游的核苷酸序列为“+”）附近的序列都有RNA聚合酶识别的信号.RNA聚合酶先与-35附近的序列（称为Pribn-ow框）结合,然后才与-10附近的序列（称为Sexta-ma框）结合.至于RNA聚合酶是如何从一个位置转到另一个位置的,目前尚不清楚.RNA聚合酶一旦与-10附近序列结合,就立即从识别位点上解离下来,DNA双链解开,转录开始.除启动子外,往往还有一些调控转录的其他因子,如调节基因和操纵基因.
原核生物基因转录终止之前同样有一段回文序列结构,称为终止子,它的特殊的碱基排列顺序能够阻碍RNA聚合酶的移动,并使其从DNA模板链上脱离下来.
真核细胞基因中碱基顺序的一般特点 基因的化学本质是DNA.在原核细胞中一般只有一个大型的DNA分子,在这个DNA分子中,大约1 000个碱基对相当于一个基因.病毒的DNA或RNA约含有几万个碱基,可以构成十几个基因.细菌的DNA约含有几百万个碱基,可以构成几千个基因.
真核细胞的基因组要比原核细胞复杂得多.如人体的细胞中有两个基因组,每个基因组的DNA约有3×109个碱基对,长度可达1.1 m左右.根据基因组DNA中碱基顺序重复出现的程度,可以把它分为高度重复顺序、中度重复顺序和单一顺序.
高度重复顺序通常是由很短的碱基顺序组成的,约含有2～300个碱基对,其中有的特定顺序只有2～6个碱基对,但重复频率可达106以上,如（CA）n.一些高度重复顺序常常集中在染色体的着丝粒区,其功能可能与减数分裂过程中同源染色体的配对有关.还有一些高度重复顺序在基因组中散在分布,构成基因的间隔或维持染色体的结构.
中等重复顺序是由几百至几千个碱基对组成的.不同的中等重复顺序差别较大,平均含有300个左右的碱基对,在基因组中的重复频率一般为102～105次.例如人类特有的ALu顺序大约有300个碱基对.这一顺序在基因组中散在分布,平均每5 000个碱基对中就有一个ALu顺序.ALu顺序的功能,目前了解的还不多,可能与转录的调节有关.
单一顺序又称非重复顺序,在基因组中只有一个特定顺序,一般由800～1 000个碱基对组成,它们是编码细胞中各种蛋白质和酶的结构基因.
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高中生物：若将真核基因在原核细胞中表达,对该目的基因的基本要求是：“无内含子" 为什么?
将真核细胞的基因导入原核细胞中内含子会表达吗
人工合成的目的基因缺少内含子与非编码区,会影响基因表达,这是为什么呢?内含子与非编码区是什么?有什么作用
基因的选择性表达原因基因的选择性表达是因为mRNA的内含子被切割,而使外显子成为该细胞表达的基因吗?
构建的表达载体中插入目的基因可以是不能表达的序列吗?比如说整个序列都是内含子
在真核细胞中,能够编码蛋白质的基因中含有?为什么是若干个外显子和内含子?内含子不是不能编码蛋白质?
用从基因组文库中提取的目的基因做探针（含内含子）能与用同一目的基因逆转录转录出的cDNA无内含子杂交吗
为什么真核基因在原核细胞中表达出来的蛋白质常常失去活性
为什么有DNA转录得到的mRNA中有内含子,而再从mRNA反转录（逆转录）得到的目的基因中没有内含子?
反转录法合成的DNA上没有内含子,为什么还可以合成目的基因
基因工程的知识人工合成的目的基因中含有内含子吗?
高中生物基因工程中目的基因导入质粒为什么质粒中要有两个标记的抗性基因