基因的概念及结构课件[].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（Pseudo gene）：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（multiple alleles）;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??条mRNA上;Fig 15.10 The arrangement of genetic markers in cis and trans heterozygotes.;Fig 15.11 The cis-trans position effect observed by Edward Lewis with the apr and w mutations of Drosophila.;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(lactose permease)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（lac operon）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 ;Repressor maintains the lac operon in the inactive condition by binding to the operator; addition of inducer releases the repressor, and thereby allows RNA polymerase to initiate transcription.;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