第二章 基因的概念及发展(精品·公开课件).ppt

分子生物学 什么是基因（gene）？ 2. 拟等位基因（pseudo allele）概念 3. 顺反子理论 四、基因概念发展 结构基因 调控基因 重复基因 重叠基因 隔裂基因 跳跃基因 假基因 1. 重复基因（repeated gene） 来源相同、结构相似、功能相关的基因在染色体上成串存在，称为基因家族（gene family）； 一些基因集中串联排列在一条染色体上，形成一个基因簇（gene cluster），称为重复基因。 rRNA基因、tRNA基因、组蛋白基因 2. 断裂基因（split gene） 也叫不连续基因(discontinuous gene) 在基因编码蛋白质的序列中插入与蛋白质编码无关的DNA间隔区，使一个基因分隔成不连续的若干区段。 3. 跳跃基因（jumping gene） 移动基因（movable gene） 转座子（transposonable elements, TEs） (transposon) 4. 假基因（pseudogene） 5. 重叠基因（overlapping gene） 本章主要内容 基因的顺反子概念 外显子（exon），外元 编码的DNA序列，即被表达的DNA区段 内含子（intron），内元 不编码的DNA序列 Gilbert （1978年）提出内含子、外显子概念 从基因组上的一个位置转移到同一条染色体或另一条染色体的另一个位置，引起相应控制性状的改变。 转座子的发现 认为：一种控制基因在玉米基因组中移动的结果 （McClintock B，Cold Harboring Lab ） 1950年，发现玉米粒的颜色经常发生变化 控制基因插入到玉米染色体上编码色素的基因中，改变基因表达活性，使玉米粒颜色发生变化。 基因的插入位置不断发生变化，沿着染色体移动，造成玉米粒的颜色成斑驳状。 Ac-Ds系统 玉米中的转座子 “可移动的控制因子”----解离因子（dissociator，Ds） 它可以插入到C 基因中----转座。 另一个可移动的控制因子是激活因子（activator，Ac），它的存在可激活 Ds 转座，进入 C 基因或其他基因，也能使Ds从基因中转出，使突变基因产生“回复突变”，这就是Ac-Ds系统 核苷酸序列与编码某一蛋白质的基因相似，但不具功能，不能转录形成成熟mRNA或不能翻译出功能蛋白质。 重复的假基因 已有基因在结构上发生较大变化而失去功能后形成 加工的假基因 没有启动子和内含子，在3端有一段延伸的短A-T碱基对序列，似poly(A)尾巴。 共同使用同一DNA序列，但编码两种不同蛋白质的基因。 一个基因的核苷酸序列完全在另一个基因里面； 两个基因之间的核苷酸有部分重叠 重复基因、断裂基因、跳跃基因、假基因、重叠基因概念及意义 原核、真核生物基因结构的异同 * * 第二章基因的概念及发展The concept and development of gene 基因是原核、真核生物以及病毒的DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位和突变单位以及控制性状的功能单位。 基因 调控基因 结构基因 2001 Human genome sequenced 早期概念 经典概念 基因概念的发展 基因概念的多样性 一、早期的基因概念 1.融合遗传理论 (Blending Inheritance, Hippocrates, 希波克拉底, 公元前460-375 ) 基本论点： 遗传因子或遗传物质相遇的时候，彼此会相互混合，相互融化，而成为中间类型的东西。 2.获得性遗传理论 (Inheritance of acquired characteristics, Lamarck,拉马克, 1809) 物种的形成是对环境的适应过程，后天所获得的性状(character)可以遗传给下一代。 例如长颈鹿的祖先是短颈的，因为地上的草不够，它们需要伸长颈部去吃树上的叶，那么下一代的颈就会变长。如此一代一代伸长下去，就变成今天的长颈鹿。 用进废退 否定遗传物质的存在 3.泛生论假说 （hypothesis of the pangenesis, Darwin, 1866） 体内的各类细胞中，均具有代表其自身的胚芽。 杂种内的镶嵌特征是亲本胚芽混合所致。 他认为在生活周期的任何阶段细胞都可放出胚芽，胚芽随血液循环到达生殖细胞，并传递给后代。 4.种质论