05第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件

05第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件105第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件205第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件305第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件4基因基因（Gene）是生物體傳遞和表達(dá)遺傳信息的基本單位。從化學(xué)角度觀察，基因則是一段具有特定功能和結(jié)構(gòu)的連續(xù)的脫氧核糖核酸序列，是構(gòu)成巨大遺傳單位染色體的重要組成部分?；蚧颍℅ene）是生物體傳遞和表達(dá)遺傳信息的基本單位5（一）染色體水平上的基因概念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(guó)的生物學(xué)家波維里進(jìn)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”之義創(chuàng)造“基因”一詞，并用這個(gè)術(shù)語(yǔ)來(lái)代替孟德爾的“遺傳因子”。（一）染色體水平上的基因概念1865年孟德爾總結(jié)出生物的遺傳61925年美國(guó)著名的遺傳學(xué)家摩爾根和他的學(xué)生通過(guò)對(duì)果蠅性狀與染色體之間關(guān)系的研究，創(chuàng)立了基因?qū)W說(shuō)。摩爾根指出：“種質(zhì)必須由某種獨(dú)立的要素組成，正是這些要素我們叫做遺傳因子，或者簡(jiǎn)單地叫做基因”。對(duì)基因?qū)W說(shuō)的要點(diǎn)作如下定義：基因在染色體上呈直線排列；基因是遺傳物質(zhì)的基本單位和突變單位；基因是控制性狀的功能單位，它能產(chǎn)生對(duì)立的表現(xiàn)型。這意味著基因是染色體上的一個(gè)特定區(qū)段。1925年美國(guó)著名的遺傳學(xué)家摩爾根和他的學(xué)生通過(guò)對(duì)果蠅性狀與7（二）代謝水平上的基因概念1909年哥羅德發(fā)現(xiàn)尿黑酸癥是由于患者體內(nèi)缺少分解尿黑酸的酶，而使其在體內(nèi)積累所致。1941年比德爾和塔特姆物質(zhì)認(rèn)為代謝的每一個(gè)變化過(guò)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(gè)基因一個(gè)酶”的假設(shè)（onegene-oneenzymehypothesis）。1957年本柔提出了“一個(gè)基因一條多肽鏈”（onegene-onepolypeptidechain）的概念，同時(shí)把遺傳功能單位稱為“順反子”(cistron)作為基因的同義詞。Benzer認(rèn)為，“一個(gè)順反子，一個(gè)多肽鏈”。（二）代謝水平上的基因概念1909年哥羅德發(fā)現(xiàn)尿黑酸癥是由805第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件9（三）DNA分子水平的基因概念Benzer定義的順反子在原核和低等真核細(xì)胞中等價(jià)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)菌基因常常組合成一個(gè)操縱子，使得幾種產(chǎn)物均由一條多順反子mRNA（polycistronicmRNA）翻譯真核細(xì)胞中，大多數(shù)基因以單順反子mRNA（monocistronicmRNA）的形式轉(zhuǎn)錄。順反子等價(jià)于真核基因的外顯子（exon）即被表達(dá)的區(qū)段。（三）DNA分子水平的基因概念Benzer定義的順反子在原10Blake進(jìn)一步提出很可能每一個(gè)外顯子相當(dāng)于蛋白質(zhì)的一個(gè)結(jié)構(gòu)單位，如結(jié)構(gòu)域（domain）等，于是由“一個(gè)基因，一條多肽鏈”的概念又深入為“一個(gè)外顯子，一個(gè)結(jié)構(gòu)域”的精細(xì)表達(dá)。基因本質(zhì)是由若干功能元件組裝起來(lái)的，這在基因概念上也是一個(gè)突破。基因不僅可以重疊，而且可被分離。有的基因并不被轉(zhuǎn)錄或不完全轉(zhuǎn)錄，而作為一個(gè)單位轉(zhuǎn)錄的也往往不是一個(gè)基因。以前認(rèn)為基因是在染色體上成直線排列的獨(dú)立單元，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)一些相關(guān)的基因在染色體上的排列并不是隨意的，而是由相關(guān)功能的基因構(gòu)成一個(gè)小的“家族”或基因群。Blake進(jìn)一步提出很可能每一個(gè)外顯子相當(dāng)于蛋白質(zhì)的一個(gè)結(jié)構(gòu)11DNA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(duì)轉(zhuǎn)錄能起調(diào)節(jié)控制作用，稱之為操縱基因。DNA分子上有遺傳效應(yīng)的節(jié)段可以分兩類：12轉(zhuǎn)錄基因有mRNA、tRNA、rRNA和調(diào)節(jié)基因共四種。mRNA基因通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯，能產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)是細(xì)胞中重要的結(jié)構(gòu)和功能物質(zhì)，所以，mRNA基因稱之為結(jié)構(gòu)基因；調(diào)節(jié)基因通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯也能產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)能對(duì)轉(zhuǎn)錄基因有調(diào)節(jié)作用，故稱之為調(diào)節(jié)基因；tRNA和rRNA基因能轉(zhuǎn)錄，但不能翻譯成對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)，只能在合成蛋白質(zhì)的過(guò)程中發(fā)揮特定作用，如果沒有tRNA和rRNA基因，蛋白質(zhì)的合成是不能進(jìn)行的。轉(zhuǎn)錄基因有mRNA、tRNA、rRNA和調(diào)節(jié)基因共四種。13操縱基因包括啟動(dòng)基因和操縱基因啟動(dòng)基因是RNA轉(zhuǎn)錄酶識(shí)別和結(jié)合的序列；操縱基因是阻遏蛋白結(jié)合的序列，它是結(jié)構(gòu)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)生改變，就會(huì)改變相應(yīng)結(jié)構(gòu)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。操縱基因包括啟動(dòng)基因和操縱基因1405第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件1505第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件1605第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件1705第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件18（四）基因的命名法目前對(duì)基因的命名一般根據(jù)種屬習(xí)慣，方法并未統(tǒng)一。基因的命名一般用斜體字，按種屬字母和數(shù)學(xué)符號(hào)來(lái)表示。如果表示蛋白產(chǎn)物和表型，就用大寫字母。如果表示隱性突變，用小寫字母。表示顯性突變，第一個(gè)字母要大寫。在其它一些種屬包括人的基因命名中，基因全由大寫字母表示。（四）基因的命名法目前對(duì)基因的命名一般根據(jù)種屬習(xí)慣，方法并1905第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件2005第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件2105第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件2205第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件2305第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件2405第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件2505第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件2605第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件2705第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件2805第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件2905第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件3005第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件3105第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件3205第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件3305第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件3405第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件3505第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件3605第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件3705第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件3805第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件3905第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件4005第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件4105第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件4205第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件4305第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件4405第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件4505第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件4605第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件4705第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件4805第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件4905第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件5005第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件5105第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件5205第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件5305第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件5405第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件5505第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件5605第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件5705第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件5805第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件5905第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件6005第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件6105第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件6205第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件6305第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件6405第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件6505第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件6605第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件6705第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件6805第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件6905第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件7005第三章基因與基因組結(jié)構(gòu)180張課件7105第三章基因與基因組結(jié)