基因与基因组的结构解读.ppt

3 基因与基因组的结构 3.1 基因的结构 3.2 基因组的大小与 C 值矛盾 3.3 原核生物基因组 3.4 真核生物基因组 3.1 基因的结构 经典遗传学——基因是独立的功能单位、重组 单位和突变单位。 顺反子概念——基因是独立的功能单位，内含 许多重组单位和突变单位。 分子遗传学——基因是一段有编码功能的 DNA （或 RNA ）序列。 基因是遗传的基本单位，是具有遗传效应的核 酸片段 。 3.1.1 基因概念的发展 启动子 —— SD 序列 —— ORF1 —— SD 序列 —— ORF2 —— SD 序 列 —— ORF3 —— 终止子 原核生物： 真核生物： 启动子 ——5‘ - 非翻译区——外显子 1 ——内含子——外显 子 2 ——3 - 非翻译区—— 终止子 3.1.2 结构基因的基本构成 真核生物的断裂基因的发现 ● Splitting gene 的证实 1977 Chambon Ovalbumin cDNA as probe EcoR I Hin dIII Oviduct DNA Erythrocyte DNA Ovalbumin cDNA RE map Hin f I Hin f II Hea III Hin f III Pst I Hin f IV ( No Eco RI Hin d III RE site ) Berget , Sharp group Roberts group Splitting seq. in the leading region of Hexon cp gene of Ad2 after months And presentation in CSH DNA of Ad2 + EcoR I Hin dIII mRNA of Hexon cp 1 3 2 Chambon was inspired by Bergets report Total DNA of chicken cDNA 7 DNA loop Hin f I Hin f II Hea III Hin f III Pst I Hin f IV Eco RI, HindIII Eco RI, Hin dIII Spacer Spacer cDNA mRNA presume Hin f I Hin f II Hea III Hin f III Pst I Hin f IV DNA 转 录 逆 转 录 真核生物结构基因，由若干个编码区和非 编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非 编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成 的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。 断裂基因 (splite gene) C A B D 编码区 A 、 B 、 C 、 D 非编码区 外显子 (exon) 和内含子 (intron) 外显子： （基因上的编码序列） 在断裂基因及其初级转录产物上出现， 并表达为成熟 RNA 的核酸序列。 内含子： （基因上的非编码序列） 在断裂基因及其初级转录产物上出现， 而在剪接过程中被除去的核酸序列。 3.2 基因组的大小与 C 值矛盾 基因组的大小一般用碱基对的数量来表示。 基因组的大小大致上与进化的复杂性有关。 C 值：生物体的单倍体基因组所含 DNA 总量。 C 值矛盾 (C value paradox) ：真核生物中 DNA 含量的反常现象。 基因组：基因组是细胞中的所有 DNA ，包括所有基因和 基因间区域。 ● 基因组很小，大多只有一条染色体 ● 结构简炼 ● 存在转录单元 (trnascriptional operon) 多顺反子 (polycistron) ● 存在重叠基因 ? X174 D-E-J-F-G-H mRNA 蛋白 J 、 F 、