基因的概念及结构.ppt

基因的概念和结构第一节基因的概念与发展3.1910年—40年代
Morgan等认为基因是三合一体，即基因既是一个功能单位，也是一个突变单位和一个交换单位。
摩尔根通过对果绳的研究，阐明了连锁交换规律和伴性遗传，并进一步推理出基因在染色体上呈直线排列，基因是一种化学实体并决定性状。基因是突变和重组的最小单位4.1944年Avery首次证实基因是由DNA构成，及1953年DNA双螺旋模型的提出，人们认为基因是具有一定遗传效应的DNA片段
5.1944年Beadle研究脉胞菌突变——提出一基因一酶学说,后来研究血红蛋白时发现蛋白质可由不同肽链组成，而突变只影响一条肽链——提出了一基因一多肽学说
6.1955年，Benzer通过顺反互补实验发现一个基因内部的许多位点上可以发生突变，并且可能在这些位点间发生交换，说明一个基因并不是一个突变单位和一个交换单位
7.60年代，Jacod和Monod研究细菌基因调控时发现基因是可分的，功能上是有差别的
结构基因—决定合成某种蛋白质
调节基因—编码阻遏或激活结构基因转录的蛋白质基因,无翻译产物的基因
8.新的发现——断裂基因，重叠基因，跳跃基因基因是实体，它的物质基础是DNA（或RNA）；
基因是具有一定遗传效应的DNA分子中的特定核苷酸序列；
基因是遗传信息传递和性状分化发育的依据
基因是可分的基因的分子生物学定义基因结构基因的不同类型功能性基因：基因家族中，仍然为蛋白质或RNA编码的家族成员称
假基因（Pseudogene）：基因家族中已不为蛋白质或RNA编码的家族成员

第二节复等位基因（multiplealleles）复等位基因间的互作效应相关概念一个2倍体细胞最多只能有复等位基因的2个拷贝
2个等位基因，可以组成3种基因型
3个等位基因，可以组成6种基因型
4个等位基因，可以组成10种基因型
n个等位基因，可以组成n+n(n-1)/2种基因型
其中纯合体为n个,杂合体为n(n-1)/2个第三节顺反子（cistron）顺反子概念的提出顺反子学说否定了一个基因一个酶的假说
单顺反子是真核基因的转录形式。一个启动子后仅具有一个编码序列。
多顺反子出现于原核生物，即若干个基因由一个启动子控制，转录在一条mRNA上Fig15.10Thearrangementofgeneticmarkersincisandtransheterozygotes.Fig15.11Thecis-transpositioneffectobservedbyEdwardLewiswiththeaprandwmutationsofDrosophila.如何判断突变是在一个顺反子内还是2个不同的非等位基因顺反子:是一个遗传单位,一个顺反子决定一个多肽链
突变子:是DNA中构成基因的一个或若干个核苷酸
重组子:重组子代表一个空间单位，它有起点和终点，可以是若干个密码子的重组，也可以是单个核苷酸的互换第四节操纵子（Operon）1.操纵子的提出大肠杆菌利用乳糖至少需要两个酶：促使乳糖进入细菌的半乳糖透过酶(lactosepermease)和催化乳糖分解第一步的－半乳糖苷酶(-galactosidase)在环境中没有乳糖时，大肠杆菌合成-半乳糖苷酶量极少，加入乳糖2-3分钟后，细菌大量合成-半乳糖苷酶，其量可提高千倍以上
二阶段生长细菌利用乳糖再次繁殖前，也能测出细菌中-半乳糖苷酶活性显著增高
这种诱导现象，法国的Jocob和Monod等人通过研究，于1961年提出乳糖操纵子（lacoperon）学说
编码阻碍基因的I位点
启动子区域P位点
操纵基因O位点
三个结构基因：ZYA当乳糖缺乏是，I基因表达阻遏物，阻碍物与操纵基因结合，启动子的活性收到阻碍，ZYA基因转录起始受到抑制
在乳糖存在是，乳糖与阻遏物结合，改变阻遏物构象使之不能与操纵基因结合因此起始ZYA基因的合成
Repressormaintainsthelacoperonintheinactiveconditionbybindingtotheoperator;additionofinducerreleasestherepressor,andtherebyallowsRNApolymerasetoinitiatetranscription.第五节超基因血红蛋白超基因类α基因包括：ξ、ψξ、ψα、α1、α2、θ
类β基因包括：ε、Gr、Ar、ψβ、δ、β

类α和类β基因在染色体上，紧密连锁，呈直线排列，形成一个超基因

ξψξψαψααθ
εGrArψβδβ
基因簇：指基因家族的成员以串联重复方式排列在一起或不同家族的成员构成一重复单位，以串联重复方式排列在一起。
原核；5SRNA，16SRNA，23SRNA
真核：5.8SRNA，18SRNA，28SRNA
tRN