《基因科技》贾振威编著|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《基因科技》

【作　者】贾振威编著

【丛书名】前沿科技早知道普及读本

【页 数】 136

【出版社】 天津：天津科学技术出版社 , 2019.07

【ISBN号】978-7-5576-6881-5

【价 格】25.00

【分 类】基因-普及读物

【参考文献】 贾振威编著. 基因科技. 天津：天津科学技术出版社, 2019.07.

图书封面：

图书目录：

《基因科技》内容提要：

本书介绍了各种详细的基因科技，希望对读者基因科技有所裨益。20世纪50年代以后，随着分子遗传学的发展，尤其是沃森和克里克提出双螺旋结构以后，人们才真正认识了基因的本质，即基因是具有遗传效应的DNA片断。研究还表明，每条染色体只含有1-2个DNA分子，每个DNA分子有多个基因，每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。不同基因的脱氧核苷酸排列顺序（碱基序列）不同，其遗传信息也就不一样。……为便于大家深入了解和应用基因科技，我们在借鉴和吸收国内外研究成果的基础上，编写了《基因科技》一书。

《基因科技》内容试读

第一章基因的概述

海

第一章》基因的概述

第一节什么是基因？

基因一有遗传效应的DNA片断，是控制生物性状的基本遗传单位。

人们对基因的认识是不断发展的。19世纪60年代，遗传学家孟德尔就提出了生物的性状是由遗传因子控制的观，点，但这仅仅是一种逻辑推理的产物。20世纪初期，美国生物学家、遗传学家摩尔根通过果蝇的遗传实验，认识到基因存在于染色体上，并且在染色体上是呈线性排列的，从而得出了染色体是基因载体的结论。

20世纪50年代以后，随着分子遗传学的发展，尤其是沃森和克里克提出双螺旋

结构以后，人们才真正认识了基因的本质，即基因是具有遗传效应的DNA片断。研

究结果还表明，每条染色体只含有1~2个DNA分子，每个DNA分子上有多个基因，

每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序（碱基序列）

星

子

不同，因此，不同的基因就含有不同的遗传信

基因》

息。1994年中科院生物学家曾邦哲提出系统遗

基因

内区

传学概念与原理，探讨猫之为猫、虎之为虎的

外星子

基因逻辑与语言，提出基因之间相互关系与基因组逻辑结构及其程序化表达的发生研究。

基因有两个特点：一是能忠实地复制自

基因片段

己，以保持生物的基本特征；二是基因能够“突变”，突变绝大多数会导致疾病，另外的一小部分是非致病突变。非致病突变给自然选择带来了原始材料，使生物可以在自然选择中被选择出最适合自然的个体。

含特定遗传信息的核苷酸序列，是遗传物质的最小功能单位。

除了某些病毒的基因由核糖核酸(RNA)构成以外，多数生物的基因由脱氧核

基因科技

》

糖核酸(DNA)构成，并在染色体上做线状排列。基因一词通常指染色体基因。在

真核生物中，由于染色体都在细胞核内，所以又称为核基因。位于线粒体和叶绿体等细胞器中的基因则称为染色体外基因、核外基因或细胞质基因，也可以分别称为线粒体基因、质粒和叶绿体基因。

小知识

细胞核

细胞核是存在于真核细胞中的封闭式膜状胞器，内部含有细胞中大多

数的遗传物质，也就是DNA。这些DNA与多种蛋白质，如组织蛋白复合

形成染色质。而染色质在细胞分裂时，会浓缩形成染色体，其中所含的所有基因合称为核基因组。细胞核的作用，是维持基因的完整性，并借由调节基因表现来影响细胞活动。

在通常的二倍体的细胞或个体中，能维持配子或配子体正常功能的最低数目的

一套染色体称为染色体组或基因组，一个基因组中包含一整套基因。相应的全部细胞质基因构成一个细胞质基因组，其中包括线粒体基因组和叶绿体基因组等。原核

生物的基因组是一个单纯的DNA或RNA分子，因此又称为基因带，通常也称为它的

染色体。

人类染色体扫描图

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第一章基因的概述

《《

基因在染色体上的位置称为座位，每个基因都有自己特定的座位。凡是在同源染色体上占据相同座位的基因都称为等位基因。在自然群体中往往有一种占多数的(因此常被视为正常的)等位基因，称为野生型基因；同一座位上的其他等位基因

一般都直接或间接地由野生型基因通过突变产生，相对于野生型基因，称它们为突变型基因。

在二倍体的细胞或个体内有两个同源染色体，所以每一个座位上有两个等位基因。如果这两个等位基因是相同的，那么就这个基因座位来讲，这种细胞或个体称为纯合体；如果这两个等位基因是不同的，就称为杂合体。在杂合体中，两个不同的等位基因往往只表现一个基因的性状，这个基因称为显性基因，另一个基因则称为隐性基因。在二倍体的生物群体中等位基因往往不止两个，两个以上的等位基因称为复等位基因。不过有一部分早期认为是属于复等位基因的基因，实际上并不是真正的等位，而是在功能上密切相关、在位置上又邻接的几个基因，所以把它们另称为拟等位基因。某些表型效应差异极少的复等位基因的存在很容易被忽视，通过特殊的遗传学分析可以分辨出存在于野生群体中的几个等位基因。这种从性状上难以区分的复等位基因称为同等位基因。许多编码同工酶的基因也是同等位基因

属于同一染色体的基因构成一个连锁群。基因在染色体上的位置一般并不反映它们在生理功能上的性质和关系，但它们的位置和排列也不完全是随机的。在细菌中编码同一生物合成途径中有关酶的一系列基因常排列在一起，构成一个操纵子；在人、果蝇和小鼠等不同的生物中，也常发现在作用上有关的几个基因排列在一起，构成一个基因复合体或基因簇或者称为一个拟等位基因系列或复合基因。

小知识

基因工程药物

基因工程药物，是重组DNA的表达产物。广义地说，凡是在药物生产

过程中涉及用基因工程的，都可以成为基因工程药物。基因工程药物研究开发的重，点是从蛋白质类药物，如胰岛素、人生长激素、促红细胞生成素等的分子蛋白质，转移到寻找较小分子蛋白质药物。这是因为蛋白质的分子一般都比较大，不容易穿过细胞膜，因而影响其药理作用的发挥，而小分子药物在选方面就具有明显的优越性。

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基因科技

》

第二节基因的类别

20世纪60年代初，犹太裔法国生物学家F,雅各布和法国分子生物学家J.莫

诺发现了调节基因。把基因区分为结构基因和调节基因是着眼于这些基因所编码的蛋白质的作用：凡是编码酶蛋白、血红蛋白、胶原蛋白或晶体蛋白等蛋白质的基因都称为结构基因；凡是编码阻遏或激活结构基因转录的蛋白质的基因都称为调节基因。

小知识

胶原蛋白

胶原蛋白是一种生物性高分子物质，英文学名Collagen。在动物细胞中粉演结合组织的角色。为生物科技产业最具关键性的原材料之一，也是需求量十分庞大的最佳生物医学材料。其应用领域包括生物医学材料、化妆品、食品工业、研究用途等。

但是从基因的原初功能这一角度来看，它们都是编码蛋白质。根据原初功能(即基因的产物)，基因可分为：①编码蛋白质的基因。包括编码酶和结构蛋白的结构基因，以及编码作用于结构基因的阻遏蛋白或激活蛋白的调节基因。②没有翻

译产物的基因。转录成为RNA以后不再翻译成为蛋白质的转移核糖核酸(RNA)

基因和核糖体核酸(RNA)基因。③不转录的DNA区段。如启动区、操纵基因等

等。前者是转录时RNA多聚酶开始和DNA结合的部位；后者是阻遏蛋白或激活蛋白

和DNA结合的部位。已经发现在果蝇中有影响发育过程的各种时空关系的突变型，

控制时空关系的基因有时序基因、格局基因、选择基因等。

一个生物体内的各个基因的作用时间常不相同，有一部分基因在复制前转录，称为早期基因；有一部分基因在复制后转录，称为晚期基因。一个基因发生突变而使几种看来没有关系的性状同时改变，这个基因就称为多效基因。

不同生物的基因数目有很大差异，已经确知RNA噬菌体MS2只有3个基因，而

哺乳动物的每个细胞中至少有100万个基因。但其中极大部分为重复序列，而非重复的序列中，编码肽链的基因估计不超过10万个。除了单纯的重复基因外，还有一些结构和功能都相似的为数众多的基因，它们往往紧密连锁，构成所谓基因复合体

第一章基因的概述

小

或叫作基因家族。

一、等位基因

等位基因是位于一对同源染色体的相同位置上控制某一性状的不同形态的基因。不同的等位基因产生例如发色或血型等遗传特征的变化。等位基因控制相对性状的显隐性关系及遗传效应，可将等位基因区分为不同的类别。在个体中，等位基因的某个形式（显性的）可以比其他形式（隐性的）表达得多。等位基因是同一基因的另外版本。例如，控制卷舌运动的基因不止一个版本，这就解释了为什么一些人能够卷舌，而一些人却不能。有缺陷的基因版本与某些疾病有关，如囊性纤维化。值得注意的是，每个染色体都有一对“复制本”，一个来自父亲，一个来自母亲。这样，我们的大约3万个基因中的每一个都有两个“复制本”。这两个复制本可能相同（相同等位基因），也可能不同。但有些基因带却不同，说明这两个版本(即等位基因)不同。

二、拟等位基因

拟等位基因是表型效应相似、功能密切相关，在染色体上的位置又紧密连锁的基因。它们像是等位基因，而实际不是等位基因。

拟等位基因不仅在功能上和真正的等位基因很相似，而且在转位后能产生突变体表现型。它们不仅存在于果蝇中，而且在玉米中也已发现，特别在某些微生物中发现的频率相当高。分子遗传学对这个问题曾有很多解释，然而由于目前对核生物的基因调节还知之不多，所以还无法充分了解。

三、复等位基因

基因如果存在多种等位基因的形式，这种现象就称为复等位基因，任何一个二倍体个体只存在复等位基中的两个不同的等位基因。

在完全显性中，显性基因中纯合子和杂合子的表型不同。在不完全显性中，杂合子的表型是显性和隐性两种纯合子的中间状态。这是由于杂合子中的一个基因无功能，而另一个基因存在剂量效应所致。完全显性中杂合体的表型是兼有显、隐两种纯合子的表型。此是由于杂合子中的一对等位基因都得到表达所致。

比如决定人类ABO血型系统四种血型的基因IA、B、i,每个人只能有这三种

基因科技

》

等位基因中的任意两个。

小知识

调节基因

一个基因如果对另一个或几个基因具有阻遏作用或激活作用，则称该基因为调节基因。调节基因通过对被调节的结构基因转录的控制而发挥作用。具有阻逼作用的调节基因不同于抑制基因，因为抑制基因作用于突变基因，而且本身就是突变基因；调节基因则作用与野生型基因，而且本身也是野生型基因。

第三节我国基因研究的成果

以破译人类基因组全部遗传信息为目的的科学研究，是当前国际生物医学界攻克的前沿课题之一。据介绍，这项研究中最受关注的是对人类疾病相关基因和具有重要生物学功能基因的克隆分离和鉴定，以此获得对相关疾病进行基因治疗的可能性和生产生物制品的权利。

人类基因项目是国家“863”高科技计划的重要组成部分。在医学上，人类基因与人类的疾病有相关性，一旦弄清某基因与某疾病的具体关系，人们就可以制造出该疾病的基因药物，对人类健康长寿产生巨大影响。据介绍，人类基因样本总数约10万条，现已找到并完成测序的约有8000条。

近些年我国对人类基因组研究十分重视，在国家自然科学基金、“863计划”以及地方政府等多渠道的经费资助下，已在北京、上海两地建立了具备先进科研条件的国家级基因研究中心。同时，科技人员紧跟世界新技术的发展，在基因工程研究的关键技术和成果产业化方面均有突破性的进展。我国人类基因组研究已走在世界先进行列，某些基因工程药物也开始进入应用阶段。目前，我国在蛋白基因的突变研究、血液病的基因治疗、食管癌研究、分子进化理论、白血病相关基因的结构研究等项目的基础性研究上，有的成果已处于国际领先水平，有的已形成了自己的技术体系。而乙肝疫苗、重组α型干扰素、重组人红细胞生成素，以及转基因动物的药物生产器等10多个基因工程药物，均已进入产业化阶段。

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···试读结束···