第2章基因的概念汇编.ppt

* * * * * * * * * * 因此，这一发现在人或其他物种中进一步验证了孟德尔当年在植物中所发现的遗传定律的可靠性，更加奠定了孟德尔作为遗传学之父的地位。， * 以上都是通过建立模型和推理，得到基因的抽象概念，基因的本质是什么呢？或者说遗传物质到底是什么呢？ * 在绪论里，已经谈到了这个问题。 简单叙述DNA的发现过程。 叙述非DNA的遗传物质。 * 概述 自学核苷的分子结构（教材23页） * * * 低温减少了互补链碰撞的机会，而且容易形成链内的二级结构，且错配的片段解开寻找正确的互补链也很困难 * 上节课学习了关于基因概念的演变，更重要的是我们知道了基因也就是DNA的分子结构。但是，在生物体内，任何生物大分子都有特异的空间排列方式，这样才能发挥它的生物学功能。DNA分子在生物体内有着复杂多变的空间形式。 * 书写DNA链的方式。我们在记录DNA序列的过程中，发明了好多记录方式，至今形成了许多约定俗成的规矩。首先记录的方向，是5‘－3’的方向，这个5‘和3’是如何确定的呢？那就要根据脱氧核糖骨架中形成磷酸二酯键的位置决定。 计算机技术的发展，要求我们有一种简便的记录DNA序列的方式，以便于分析。 约定俗成：方向5‘－3’；碱基代表核苷酸，编码链DNA序列表示整个双链DNA * 不同生物核苷酸排布顺序各异. 基因组学的发展. * 我们要研究DNA的一级结构，那么首先就需要确定它的碱基排布顺序。 测序方法也成为基因组学研究的重要领域和分子生物学的研究的技术支撑。 * 在生物体内，不论DNA的二级结构还是高级结构，都是时刻变化的，即在二级结构的各种构象间、在二级结构与高级结构间或高级结构的各种构象间存在一个动力学的平衡。 * B-DNA右手双螺旋模型的建立，不仅回答了DNA分子的三维空间形态，核苷酸链的骨架，维系DNA双螺旋结构的主要因素等重要问题，而且为深入研究DNA分子的各种不同形态，在特定代谢时期的不同状态奠定了基础。 * 嘌呤、嘧啶交替排列最易形成Z型DNA。 * 抗原性 * * * * * * * 总趋势：从低等到高等生物，从原核生物到真核生物，基因组从小到大逐步扩增，生物的结构与功能愈复杂，其基因组也愈大。 人类DNA的C值为30亿个核苷酸对，但是，按照一个结构基因有7000-8000核苷酸计算，人类应该有40-50万个基因，但是人类基因组计划的研究结果表明，人类的每个基因组内最高估计也仅有3万到4万个基因，仅占C值得10% 。在病毒φX174中，基因组DNA的C值为5387bp，但其功能基因有11个，按照一个基因的最低核苷酸数（2000）估算，其C值超过22000bp，那么φX174病毒是如何利用较小的基因组编码较多的功能基因的遗传信息？ C值矛盾反映了基因组大小与遗传复杂性之间缺乏必然联系。 C值矛盾是描述的生物界的现象。 后面的内容，和C值矛盾有密切的关系。 * * * * * * * * * Intron (内含子) ——原初转录物中通过RNA剪接反应而被去除的RNA序列或基因中与这种RNA序列相对于的DNA序列。 DNA 与成熟RNA间的非对应区域 氨基酸的非编码区（uncoding region） 间隔区（spacer） Precursor mRNA (pre-mRNA) Heterogeneous nuclear RNA (HnRNA) 真核生物基因的转录物又称为 真核生物基因又称为 Splitting gene Interrupted gene 间隔基因，断裂基因 前体mRNA, 核内不均一 RNA Pre-mRNA Introns Removed Exons junctions Splitting gene Splitting Gene 真核生物的结构基因是由若干exon 和intron 相间隔排列组成的间隔基因 。 ? Splitting Gene 的普遍性 a) in Eukaryotes 多数结构基因 tDNA, rDNA mtDNA, cpDNA 内含子是如何来的？ 内含子的存在究竟有何意义？ 它担负着什么样的功能？ 内含子又何以能在一些真核生物中非常广泛地分布呢？ 间隔基因的普遍性 不仅绝大多数结构基因是间隔基因，rDNA和tDNA也是间隔基因。 间隔基因是真核生物的主要结构形式，但是原核生物中也存在间隔基因。 某些低等真核生物的线粒体以及叶绿体中也发现了间隔基因。 外显子和内含子的共同性质 间隔基因的外显子在基因中的排列顺序和它在成熟mRNA产物中的排列顺序是相同