第三章基因的结构和概念

《第三章基因的结构和概念》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、1.基因：位于染色体上具有一定功能的DNA片段。2.等位基因：指位于一对同源染色体相同位置上的基因。3.操纵子-遗传信息传递和表达调控的统一体。乳糖操纵子：乳糖操纵子包括3个结构基因，分别携带合成B-半乳糖苷酶，B-半乳糖苷透性酶和转乙酰基酶的遗传信息。3个结构基因的前面有一个操纵基因O是阻遏物的结合位点，当阻遏物附着在操纵基因上时，结构基因无法转录。上方是P启动基因：RNA聚合酶的结合位点。I:调节基因（阻遏基因）：编码阻遏物。没有乳糖的时候，阻遏基因编码产生的阻遏蛋白结合在操纵基因序列上，使得RNA聚合酶无法对下游的结构基因进行转录。用乳糖存在时，阻遏基因编码产生的阻遏蛋白不会

2、结合在操纵基因序列上，从而使得转录正常进行。色氨酸操纵子：负责色氨酸生物合成，编码色氨酸生物合成途径中所需酶的五个基因成簇存在.，有一个启动子转录产生一个mRNA分子后，翻译成五种蛋白质。当培养基中有足够的色氨酸时，这个操纵子自动关闭，当缺乏色氨酸时，操纵子被打开，开始合成色氨酸，与浓度有关。乳糖操纵子和色氨酸操纵子的异同：①启动序列相同。②培养基中色氨酸的作用是阻遏操纵子的活性，而乳糖是诱导操纵子的活性。③乳糖的有无，色氨酸浓度的高低。4.基因家族：一个祖先基因经过重复和变异而产生的一组基因，组成了一个基因家族。基因家族中的各个成员可以聚集成簇也可以分散在不同染色体上，或者两种情

3、况兼而有之。结构基因家族中各个成员通常具有相关的甚至相同的功能。一个共同的祖先基因通过各种各样的变异，产生了结构大致相同但功能却不尽相似的一大批基因。这一大批基因分属于不同的基因家族，但可以总称为一个基因超家族。5.假基因：与正常功能基因在核苷酸序列上相似，但不能转录或转录后生成无功能基因产物的DNA序列，被称为假基因。假基因常用符号ψ表示，如ψα1表示与α1相似的假基因.假基因与有功能的基因同源,原来也可以是有功能的基因,由于发生缺失(deletion)、例位(inversion)或点突变（pointmutaion）等，成为无功能的基因，即形成了假基因，哺乳动物基因组中的1/4基

4、因为假基因，可能为进化的痕迹。6.外显子和内含子-基因的结构是断裂的编码序列称为外显子，非编码序列称为内含子，两个外显子之间插入了一个内含子，外显子是出现在mRNA分子中的基因序列，内含子则是不出现在mRNA分子中的基因序列。7.RNA剪接：基因转录产生的初级转录物包含了基因的全部序列，即外显子和内含子序列全部被转录，这种转录物是mRNA的前体，在细胞核内很不稳定，称之为核不均一RNA，即hnRNA，细胞核内会发生RNA剪接，将hnRNA中的内含子剪除，使外显子序列连接，而后生成mRNA,剪接是发生在外显子和内含子连接的碱基上，这通常是保守的碱基序列。除了细胞核tRNA前体的内含子

5、是通过直接切割和连接加以去除外，所有的内含子都是通过转酯作用实现剪接的。剪接体：5种snRNA+100多种蛋白→5种snRNP+50多种蛋白可变剪接：一个基因有时可以产生不止一种mRNA。剪接位点的选择具有可塑性。順式剪接和反式剪接。8．酶性核酸：具有催化活性的RNA。酶性核酸可以折叠成高级结构同RNA底物，金属阳离子和一些小分子结合，有高度的亲和力和专一性。现在可以设计构建特定结构的酶性核酸，使它能专一地切割某种RNA底物，如一些致病病毒的RNA的基因组，因而可作为防治人体和动植物疾病的一种手段。9.重叠基因：基因重叠即一段DNA片段能够编码两种甚至三种蛋白质分子，这种现象可以认

6、为是病毒基因组的结构特点。这种结构使较小的基因组能够携带较多的遗传信息。重叠基因是1977年Sanger在研究ΦX174时发现的。ΦX174是一种单链DNA病毒，宿主为大肠杆菌。它感染大肠杆菌后共合成11个蛋白质分子，相当于6078个核苷酸所容纳的信息量。而该病毒DNA本身只有5375个核苷酸.重叠基因有以下几种情况：（1）一个基因完全在另一个基因里面。如基因Ａ和Ｂ是两个不同基因，而Ｂ包含在基因Ａ内。同样，基因Ｅ在基因Ｄ内。（2）部分重叠。如基因Ｋ和基因Ａ及Ｃ的一部分基因重叠。（3）两个基因只有一个碱基重叠。10.转座元件（transponsn,简称Tn）,是指存在于染色体DNA上

7、可以自主复制或是可以位移的一段DNA顺序。a.一些基因可以从染色体的一个基因座位转到另一个基因座位，该特性称转座，这些基因叫转座子（trsnsposon)，又叫跳跃基因（jumpinggenes).b.有的情况下：转座元件从原来的位置上切割下来，插入到染色体的新位置；或是通过RNA的转录产生的DNA插入到新的位置。c.有的转座元件可以编码蛋白产物。代表1.Ac-Ds及作用方式：McClintock认为，已知有色基因C可使籽粒有色，但在C旁有一个基因叫Ds，它能抑制了基