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?

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?
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?

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!