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第一章第一章 基因工程概论基因工程概论 主讲主讲：：胡银岗胡银岗 西北农林科技大学农学院植物科学系西北农林科技大学农学院植物科学系 第一节第一节基因及其研究历程基因及其研究历程  一一、、基因学说的创立基因学说的创立  遗传因子遗传因子 （（hereditaryhereditary factorfactor ）），，最初由孟德尔提出最初由孟德尔提出 年，，丹麦生物学家约翰生根据希腊文丹麦生物学家约翰生根据希腊文 ““给予生命给予生命”” 之义之义，，创造基因一词创造基因一词，，代替孟德尔的代替孟德尔的 ““遗传因子遗传因子””。。 至年年，，美国遗传学家摩尔根通过果蝇试验美国遗传学家摩尔根通过果蝇试验，， 建立了遗传的染色体理论建立了遗传的染色体理论 （（chromosomalchromosomal theorytheory ofof inheritanceinheritance ））。。  揭示了在染色体载体上基因是按线性顺序排列的揭示了在染色体载体上基因是按线性顺序排列的。。科学界普遍科学界普遍 地接受了孟德尔的基因学说地接受了孟德尔的基因学说。。 第一节第一节基因及其研究历程基因及其研究历程  二二、、DNADNA是遗传物质是遗传物质 年，，O. T. AveryO. T. Avery通过细菌转化证明基因的载体是通过细菌转化证明基因的载体是 DNADNA而不是蛋白质而不是蛋白质。年，，A.D.HersheyA.D.Hershey利用双同位利用双同位 素标记的噬菌体感染大肠杆菌细胞素标记的噬菌体感染大肠杆菌细胞，，验证了验证了AveryAvery 的结的结 论论。。 年，，华生华生((((J.WatsonJ.Watson))和克里克和克里克(F. Crick)(F. Crick)揭示了揭示了DNADNA 分子的双螺旋模型和半保留复制机理分子的双螺旋模型和半保留复制机理，，解决了基因的自解决了基因的自 我复制和传递问题我复制和传递问题。。  应该指出应该指出：：生物界生物界并非所有的基因都是由并非所有的基因都是由DNADNA构成的构成的，， 某些动物病毒某些动物病毒、、植物病毒以及某些噬菌体等植物病毒以及某些噬菌体等，，它们的遗它们的遗 传物质基础是传物质基础是RNARNA而不是而不是DNADNA 。。 第一节第一节基因及其研究历程基因及其研究历程  三三、、基因与基因与DNADNA分子分子  DNADNA分子是基因的载体分子是基因的载体，，并非每一段并非每一段DNADNA都是基因都是基因。。基基 因并是交换和突变的最小单位因并是交换和突变的最小单位，，基因内部也有不同的功能基因内部也有不同的功能 单位单位。。 年，，BenzerBenzer使用使用 ““顺反子顺反子”” （（cistroncistron ）），，一个顺反子一个顺反子 就是一段核苷酸序列就是一段核苷酸序列，，编码一条完整的多肽链编码一条完整的多肽链。。由许多可由许多可 以突变的位点组成以突变的位点组成，，位点之间可以发生交换位点之间可以发生交换。。  DNADNA分子上的基因也是分子上的基因也是线性排列线性排列的的。。并非所有的并非所有的DNADNA序序 列都是基因列都是基因，，其中有基因的编码区其中有基因的编码区，，称为称为外显子外显子 （（ExonExon ）），， 编码区的其余部分称之为编码区的其余部分称之为内含子内含子 （（IntronIntron ））。。  从细菌到高等生物的全部生命有机体的基因都是由从细菌到高等生物的全部生命有机体的基因都是由DNADNA构构 成的成的，，所有生物所有生物DNADNA 的基本结构都是一致的的基本结构都是一致的，，不同生物的不同生物的 DNADNA可以融为一体可以融为一体。。  基因的基因的DNADNA共性共性，，是基因工程的一个重要理论基础是基