分子生物学（全套课件557P）.pptx

分子生物学;第一章 基因与基因组Gene and Genome;基因-DNA-染色体;第一节 基因(Gene);基因认识的历史;6;7;沃尔特·萨顿和鲍维里: 遗传因子位于染色体上 约翰逊(丹麦遗传学家): 提出“基因”概念 摩尔根: 证实了染色体是基因的载体 （果蝇杂交） ;1;1;1;1;1;约翰逊还提出了“基因型”与“表现型”这两个含义不同的术语，初步阐明了基因与性状的关系。;托马斯·亨特·摩尔根: 建立了著名的基因学说 基因以直 线形式排列，它决定着一个特定的性状，而且能发生突变 基因是遗传的功能单位，它能产生特定的表型效应 基因又是一个独立的结构单位。在同源染色体之间可以发生基因的互换;二、基因结构;1. 结构基因(structure gene):决定合成某一种蛋白质或RNA分子结构相应的一段DNA 包括编码结构蛋白和酶蛋白的基因. 有些结构基因只能转录而不能转译，如tRNA基因和rRNA基因。 ;2. 调节基因(regulator gene )：是调节蛋白质合成的基因。包括阻遏因子或调节蛋白的基因。 能使结构基因在需要某种酶时就合成某种酶,不需要时,则停止合成，它对不同染色体上的结构基因有调节作用。 ;3. 操纵基因 操纵结构基因的基因 当操作基因“开放”时,处于同一染色体上的，由它所控制的结构基因就开始转录、翻译和合成蛋白质。当“关闭”时，结构基因就停止转录与翻译。 ;启动基因、操纵基因与其控制下的一系列结构基因组成一个功能单位叫做操纵子（operon）。 就其功能而言，调节基因、操纵基因和启动基因都属于调控基因。这些基因的发现，大大拓宽了人们对基因功能及相互关系的认识。;21;4. 断裂基因（splite gene） 20世纪70年代中期，法国生物化学家查姆帮（Chamobon）和波盖特（Berget）在研究鸡卵清蛋白基因的表达中发现，细胞内的结构基因并非全部由编码序列组成，而是在编码序列中间插入无编码作用的碱基序列，这类基因被称为间隔或断裂基因 ;5. 外显子和内含子(exon and intron) 1978年，生化学家沃特·吉尔伯特提出基因是一个转录单位的设想，他认为基因是一个DNA序列的嵌合体，同时包含两个区段：一个区段将被表达并存在于成熟的mRNA中，称??“外显子”；一个区段由虽然也同时被表达，但将在成熟mRNA中被删除，称为“内含子”。 近年来的研究发现，原核生物的基因序列一般是连续的，在一个基因的内部几乎不含“内含子”，而真核生物中绝大多数基因都是由不连续DNA序列组成的断裂基因;近年来的研究发现，原核生物的基因序列一般是连续的，在一个基因的内部几乎不含“内含子”，而真核生物中绝大多数基因都是由不连续DNA序列组成的断裂基因 ;断裂基因的表达过程是：整个基因先由DNA转录成一条信息RNA前体（precursor mRNA），其中的内含序列会被一种称为“剪接体”的RNA/蛋白质复合物所切除，两端再相互连接成一条连续的核酸顺序，以形成成熟的mRNA。 ;分子断裂基因的存在为基因功能的展现赋予了更大的潜力。; 6. 重叠基因（overlapping gene） 长期以来，人们一直认为在同一段DNA序列内是不可能存在重叠的读码结构的。但是，1977年，维纳（Weiner）在研究Q0病毒的基因结构时，首先发现了基因的重叠现象。 1978年，费尔（Feir）和弗雷德里克·桑格在研究分析φX174噬菌体的核苷酸序列时，也发现由5375个核苷酸组成的单链DNA所包含的10个基因中有几个基因具有不同程度的重叠，但是这些重叠的基因具有不同的读码框架。以后在噬菌体G4、MS2和SV40中都发现了重叠基因。 ;重叠基因:是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。 ;基因的重叠性使有限的DNA序列包含了更多的遗传信息，是生物对它的遗传物质经济而合理的利用。;7. 假基因（伪基因） (pseudogene);现已在大多数真核生物中发现了假基因，如Hb的假基因、干扰素、组蛋白、α球蛋白和β球蛋白、肌动蛋白及人的rRNA和tRNA基因均含有假基因。由于假基因不工作或无效工作，故有人认为假基因，相当人的痕迹器官，或作为后补基因。;8. 移动基因(jumping gene) ：;33;转座(因)子是基因组中一段可移动的DNA序列，可以通过切割、重新整合等一系列过程从基因组的一个位置“跳跃”到另一个位置。;9. 等位基因（allele） 基因在体细胞中成对存在，所以一个个体的基因型就有：AA，Aa，aa 一对同源染色体的相同位