[理学]1基因-08硕.ppt

一、对基因的认识 二、基因概念的扩展 三、基因的种类和结构 四、生物体内基因的大小和数目 五、基因簇与重复基因 基因组（genome） 单倍体细胞中所含的整套染色体（1922年） 细胞或生物体中所有的DNA，包括所有的基因和基因间隔区域（必威体育精装版概念） Genome in prokaryotes 细菌染色体（chromosome） 质粒（plasmid） C value paradox 一个单倍体基因组的全部DNA含量称为C值。 生物体的结构和功能越复杂，其C值越大。 生物体的复杂性与DNA含量之间并不总是正相关。 与预期编码的蛋白质基因数量相比，基因组DNA含量过多； 一些物种之间的复杂性变化范围并不大，但C值却有很大变化。 ● 基因组很小，大多只有一条染色体 ● 结构简炼 ● 存在转录单元(transcriptional operon) 多顺反子(polycistron) 2、真核生物基因组结构特点 ●真核基因组结构庞大 3×109bp、染色质、核膜 ●单顺反子 ●基因不连续性 断裂基因（interrupted gene）、内含子(intron)、 外显子(exon) ●非编码区较多 多于编码序列(9:1) ● 含有大量重复序列（高度重复与中度重复序列） 基因组学（Genomics） 1986年Thomas Roderick提出 对所有基因进行基因作图（包括遗传图谱、物理图谱、转录图谱）、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一门科学。 结构基因组学（structural genomics） 功能基因组学（functional genomics） 三个阶段 20世纪50年代以前 细胞的染色体水平研究基因（基因的染色体遗传学阶段） 50年代以后 从DNA大分子水平研究基因（基因的分子生物学阶段） 最近20多年来 直接从克隆基因出发（基因的反向生物学阶段） DNA分子双螺旋结构模型 1953年Waston and Crick　1962年获诺贝尔生理学医学奖 对基因的理解。。。。。。 基因是编码功能性蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核酸序列（通常是DNA序列），负载特定的遗传信息并在一定条件下调节、表达遗传信息，指导蛋白质合成。 基因的反向生物学阶段 生物的表型　　　基因 生物的基因　　　表型 直接研究基因的结构、功能及表达调控 Untill to 1980s’…… The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1983 基因的大小　 内含子的影响 大小 数目 外显子的影响 大小(kb)：酵母　　　　　哺乳动物（1.6　　2.2） 数目：1　　7 基因家族与基因簇 Gene family 真核生物基因组中来源相同、结构相似、功能相关的一组基因（有转录产物）。 成簇存在 广泛分布 II 类： 同向重叠基因 （重叠基因分布在同一DNA区域的同一单链上） IIA IIB IIC IID ★ transcribed, translatable gene --structure gene ( lacZ,Y,A ) ★ transcribed but non-translatable gene --RNA gene ( tDNA, rDNA ) ★ non- transcribed, non-translatable gene --regulator gene ( promoter, operator ) 三、基因的种类和结构 真核基因的典型结构 原核基因的典型结构 影响明显 基因簇 Gene cluster /clustered gene family 散布的基因家族 interspersed gene family * * 第一章 基因、基因组 和基因组学 基因的概念 Genome in eukaryotes C值矛盾 重复序列 细胞器基因组（线粒体基因组、叶绿体基因组） 染色体和染色质 ?X174 D-E-J-F-G-H mRNA 蛋白J、F、G H D E E.coli 色氨酸操纵子 9个顺反子 9个酶 1、原核生物基因组结构特点 ●有重叠基因（Sanger发现） 自学 end 孟德尔的遗传因子假说 (Hypothesis of the inherited factor Mendel 1866) 生物性状由遗传因子控制 亲代传给子代的是遗传因子(A,a….) 遗传因子