基因與基因組結(jié)構(gòu)ppt課件

1、 基因Gene是生物體傳送和表達(dá)遺傳信息的根本單位。從化學(xué)角度察看，基因那么是一段具有特定功能和構(gòu)造的延續(xù)的脫氧核糖核酸序列，是構(gòu)成宏大遺傳單位染色體的重要組成部分。一染色體程度上的基因概念 1865年孟德爾總結(jié)出生物的遺傳性狀是由遺傳因子控制的。 隨后德國的生物學(xué)家波維里進一步證明了遺傳因子是染色體的組成部分。 1909年丹麥生物學(xué)家約翰遜根據(jù)希臘文“給予生命之義發(fā)明“基因一詞，并用這個術(shù)語來替代孟德爾的“遺傳因子。 1925年美國著名的遺傳學(xué)家摩爾根和他的學(xué)生經(jīng)過對果蠅性狀與染色體之間關(guān)系的研討，創(chuàng)建了基因?qū)W說。摩爾根指出：“種質(zhì)必需由某種獨立的要素組成，正是這些要素我們叫做遺傳因子，或者

2、簡單地叫做基因 。 對基因?qū)W說的要點作如下定義：基因在染色體上呈直線陳列；基因是遺傳物質(zhì)的根本單位和突變單位；基因是控制性狀的功能單位，它能產(chǎn)生對立的表現(xiàn)型。這意味著基因是染色體上的一個特定區(qū)段。二代謝程度上的基因概念 1909年哥羅德發(fā)現(xiàn)尿黑酸癥是由于患者體內(nèi)短少分解尿黑酸的酶，而使其在體內(nèi)積累所致。 1941年比德爾和塔特姆物質(zhì)以為代謝的每一個變化過程都是由酶控制的，酶是一種特殊的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)的合成是由基因控制的。并提出了“一個基因一個酶的假設(shè)one gene-one enzyme hypothesis。 1957年本柔提出了“一個基因一條多肽鏈one gene-one polypep

3、tide chain的概念，同時把遺傳功能單位稱為“順反子 (cistron)作為基因的同義詞。 Benzer以為，“一個順反子，一個多肽鏈。三DNA分子程度的基因概念 Benzer定義的順反子在原核和低等真核細(xì)胞中等價于基因；基因是遺傳功能單位，也是可表達(dá)的遺傳信息單位。 在細(xì)菌中，基因是編碼區(qū)的同義詞，而在真核細(xì)胞中，基因是轉(zhuǎn)錄單位的同義詞。 于細(xì)菌基因經(jīng)常組合成一個支配子，使得幾種產(chǎn)物均由一條多順反子mRNApolycistronic mRNA翻譯 真核細(xì)胞中，大多數(shù)基因以單順反子mRNAmonocistronic mRNA的方式轉(zhuǎn)錄。 順反子等價于真核基因的外顯子exon即被表達(dá)的區(qū)段

4、。 Blake進一步提出很能夠每一個外顯子相當(dāng)于蛋白質(zhì)的一個構(gòu)造單位，如構(gòu)造域domain等，于是由“一個基因，一條多肽鏈的概念又深化為“一個外顯子，一個構(gòu)造域的精細(xì)表達(dá)?；虮举|(zhì)是由假設(shè)干功能元件組裝起來的，這在基因概念上也是一個突破。 基因不僅可以重疊，而且可被分別。有的基因并不被轉(zhuǎn)錄或不完全轉(zhuǎn)錄，而作為一個單位轉(zhuǎn)錄的也往往不是一個基因。以前以為基因是在染色體上成直線陳列的獨立單元，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)一些相關(guān)的基因在染色體上的陳列并不是隨意的，而是由相關(guān)功能的基因構(gòu)成一個小的“家族或基因群。 DNA分子上有遺傳效應(yīng)的節(jié)段可以分兩類： 一類能轉(zhuǎn)錄，產(chǎn)生RNA分子，稱為轉(zhuǎn)錄基因； 另一類不能轉(zhuǎn)錄，但對轉(zhuǎn)

5、錄能起調(diào)理控制造用，稱之為支配基因。 轉(zhuǎn)錄基因有mRNA、tRNA、rRNA和調(diào)理基因共四種。 mRNA基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯，能產(chǎn)生對應(yīng)的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)是細(xì)胞中重要的構(gòu)造和功能物質(zhì)，所以，mRNA基因稱之為構(gòu)造基因； 調(diào)理基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯也能產(chǎn)生對應(yīng)的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)能對轉(zhuǎn)錄基因有調(diào)理作用，故稱之為調(diào)理基因； tRNA和rRNA基因能轉(zhuǎn)錄，但不能翻譯成對應(yīng)的蛋白質(zhì)，只能在合成蛋白質(zhì)的過程中發(fā)揚特定作用，假設(shè)沒有tRNA和rRNA基因，蛋白質(zhì)的合成是不能進展的。 支配基因包括啟動基因和支配基因 啟動基因是RNA轉(zhuǎn)錄酶識別和結(jié)合的序列； 支配基因是阻遏蛋白結(jié)合的序列，它是構(gòu)造基因的部分； 它們雖不能轉(zhuǎn)錄、翻譯成多肽鏈，但這兩種特定的核苷酸序列如發(fā)生改動，就會改動相應(yīng)構(gòu)造基因的活性，就此意義上講，它們也具有特定的遺傳效應(yīng)，所以也稱之為基因。四基因的命名法 目前對基因的命名普通根據(jù)種屬習(xí)慣，方法并未一致?；虻拿胀ㄓ眯斌w字，按種屬字母和數(shù)