基因和基因组 PPT课件

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1、第29章基因和基因组第30章DNA的生物合成第31章DNA重组第32章RNA的生物合成第33章蛋白质的生物合成第34章基因表达调控第14章激素与细胞信号传导第35章相关技术遗传信息传递第29章基因、基因组的结构第一节基因的概念遗传因子，“一个因子决定一个性状”。“基因论”，基因是直线排列在染色体上的遗传颗粒三位一体的概念：携带生物体遗传信息的结构单位。控制一个特定性状的功能单位。突变单位和交换单位。“一个基因一个酶”“一个顺反子，一条多肽链；一个基因一条多肽链顺反子(cistron)即结构基因，为决定一条多肽链合成的功能单位。顺反子的概念来自遗传学中的顺反重组试验

2、，是确定交换片段究竟在一个基因内还是属于两个基因的试验.简言之，顺反子在一定条件下与基因同义，单顺反子是一个基因，多顺反子是多个基因。基因的生物学定义基因是位于染色体上呈直线排列的遗传单位。它既是携带遗传信息的结构单位，又是控制遗传性状的功能单位。即一个基因控制一个性状。后来有人扩展为“一个基因一种蛋白”。基因的定义基因(gene)合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核苷酸序列。一般是DNA序列（或RNA病毒中的RNA）。具有编码一定生物功能分子的核苷酸序列。基因的分子生物学定义一个基因是编码有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核酸序列。即一个基因不仅

3、包含编码蛋白质肽链或RNA的核酸序列，还包括保证转录所必需的调控序列、位于编码区上游5’端和下游3’端的非编码序列及内含子。模式生物基因组大小基因组大小物种基因组大小基因数人H.sapiens30亿30000实验小鼠M.musculus26亿30000拟南芥A.thaliana1亿25000圆线虫C.elegans0.97亿19000果蝇D.melanogaster1.37亿13000酵母S.cerevisiae0.12亿6000大肠杆菌E.coli460万3200支原体M.genesis58万480乙肝病毒HBV32004一个典型的真核基因①编码序列：外显子(e

4、xon)②插入外显子之间的非编码序列：内合子(intron)③5'-端和3'-端非翻译区(UTR)④调控序列(可位于上述三种序列中)基因组(genome)是指一种生物体中的整套遗传信息，一般为一个单倍体细胞的细胞核中所有DNA分子的总和。一特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和。基因组的大小用全部DNA的碱基对总数表示。每种真核生物的单倍体基因组中的全部DNA量称为C值(C-Value)。基因组中不同的区域具有不同的功能，有些是编码蛋白质的结构基因，有些是复制及转录的调控信号，有些区域的功能尚不清楚。人的23对染色体C值(C-Value)与C值矛盾C-value

5、:生物单倍体基因组中DNA总量，以基因组的碱基对来表示。每个细胞中以皮克(pg)水平表示。在真核生物中，每种生物的单倍体基因组的DNA总量是恒定的，称之为C值，C值是每种生物的一个特性。不同物种的C值差别很大。C值反常现象:C值一般随生物进化而增加,但也存在某些低等生物的C值比高等生物大,即C值反常现象。最简单的多细胞生物秀丽隐杆线虫8*107bp，是酵母的4倍。第二节原核基因组根据细胞的结构和遗传物质在细胞内的分布，生物可分为原核生物（prokaryote）和真核生物（eukaryote）两大类。原核生物多为简单的单细胞生物，只有类核，没有核膜。原核基因组主要

6、包括病毒基因组和属于原核生物的细菌基因组。一病毒基因组的结构特点1.结构简单，基因组小。．病毒核酸大小差别很大，3kb－300kb；2.每种病毒核酸只有一种，或者DNA，或者RNA；3.具有重叠基因的结构．即同一段DNA片段能够编码2～3种蛋白质分子，这在其他生物细胞仅见于线粒体和质粒DNA。其意义在于使较小的基因组携带较多的遗传信息。．4.重复序列少5.非编码区少6.相关基因丛集，具有操纵子的结构病毒基因组DNA序列中功能上相关的蛋白质基因或rRNA基因常集中在基因组的一个或几个特定的部位，形成一个功能单位或者转录单元。它们可被一起转录为多顺反子mRNA，然后再

7、翻译成各种蛋白质。7.除逆病毒外，基因组是单倍体。8.真核病毒基因有内含子，而噬菌体基因组是连续的，无内含子，但有操纵子结构。二细菌基因组细菌含有染色体和染色体外的DNA—质粒1.基因组常由一条环状双链DNA组成类核。2.具有操纵子（operon）结构。3.非编码区少，基因组中无内含子，且结构基因多为单拷贝。4.不出现基因重叠现象，只有少数例外。如大肠杆菌染色体是研究得比较清楚的细菌染色体。其基因组由4.7×106bp构成，分子量2.64×109D，约3500个基因，已定位定序1500个左右，有260个基因查明有操纵子结构，定位于75个操纵子中，在已知的基因中8%

8、的顺序具有