第八基因与基因组探讨.pptVIP

第八章 基因与基因组;中心法则;第八章 基因与基因组; 1.1 近代遗传学关于基因（gene）概念变革;基因是DNA ↓ 一个基因一个酶（One gene one enzyme） ↓ 基因可转移（转座子） ↓ 基因可被分割成更小的遗传单位（顺反子） ↓ 遗传上功能相关（操纵子）;基因是DNA ;基因可转移（转座子）（1951年） ;基因可被分割成更小的遗传单位（顺反子） 1957年，美国分子生物学家西莫尔·本泽尔(Seymour Benzer,1921--2007) 提出了顺反子（cistron）、突变子(muton)和重组子(recon)的概念。 顺反子：一个遗传功能单位，一个顺反子决定一条多肽链，即结构基因。 单顺反子 多顺反子;遗传上功能相关（操纵子） ; 分子遗传学对基因的认识变化 按产物：蛋白质基因；RNA基因 按功能类别：结构基因；调节基因 只转录不翻译的基因 核糖体RNA基因（rDNA） tRNA基因; 基因：指携带有遗传信息的DNA或RNA序列，是控制性状的基本遗传单位。 在细菌中，是指编码一个分立的蛋白质或RNA分子的遗传功能单位 在真核细胞中，是指编码一个或者多个产物的，或者对某一个产物产生有贡献的一个转录单位。; 基因结构通常是指结构基因的结构。 结构基因：编码蛋白质或RNA的DNA序列。 基因必须具有以下三个基本的组成成分： 启动子（Promoter） 编码序列（Coding sequence） 终止子（Terminator） ; 1.2 基因的结构; 1.2 基因的结构;2 基因组;;*;病毒基因组结构与功能的特点： 1.不同病毒基因组大小相差较大 2.不同病毒基因组可以是不同种类、结构的核酸 3.病毒基因组有连续的也有不连续的，有些RNA病毒为不连续的片段 4.编码序列大于90% ; 2.1 病毒基因组; 2.1 病毒基因组; 2.1 病毒基因组; 2.1 病毒基因组;流感病毒; 2.1 病毒基因组; 2.1 病毒基因组;2.2.1 原核生物基因组结构和功能特点 2.2.2 转座因子（ transposable element ） 2.2.3 质粒（ plasmid ）;通常仅有一条环状双链DNA分子组成 2. 只有一个复制起点 3. 具有操纵子结构 4. 编码序列一般不重叠 5. 基因是连续的;6. 编码区在基因组中所占比例约为50% 7. 基因组中重复序列很少 8. 有编码同工酶的等基因（isogene） 9. 存在可移动的DNA序列，包括插入序列和转座子（ transposon，Tn ） 10. 具有多种功能的识别区 ; 2.2.1 原核生物基因组结构和功能特点; 2.2.1 原核生物基因组结构和功能特点; 2.2.1 原核生物基因组结构和功能特点; 2.2.1 原核生物基因组结构和功能特点; 2.2.1 原核生物基因组结构和功能特点;结构基因大多组成操纵子(operon) ; 2.2.1 原核生物基因组结构和功能特点;4.不同的原核生物基因组的GC含量 （GC content）变化很大(25%-75%); 2.2.1 原核生物基因组结构和功能特点; 2.2.2 转座因子;转座因子的类型及特征 插入序列（insertion sequence, IS）一类较小的没有表型效应的转位因子，长约700-2000bp，由一个转位酶基因及两侧的反向重复序列（IR）组成; 2.2.2 转座因子; 2.2.2 转座因子;转座作用的机制 ;2.2.3 质粒;2.2.3 质粒; 质粒的遗传控制 复制调控系统：控制质粒的拷贝数。由复制起点、rep基因和cop基因构成 分配系统：使质粒在细菌分裂过程中精确分配到子细胞中 细胞分裂控制系统：能抑制细胞分裂，使细胞分裂与质粒复制协调;质粒的遗传控制 位点特异重组系统：控制高拷贝质粒在菌体中有形成多聚体，使其在分裂时拆开成单体，而向子代细胞平均分配 质粒的不相容性：具有相同复制起始位点和分配区的两种质粒不能共存与一个宿主菌 ;真核生物基因组结构与功能特点 1.体细胞一般为双倍体，即含有两份同源的基因组 2.基因组大，结构复杂、基因数庞大、具有许多复制起点，每个复制子大小不一 3.转录产物为单顺反子 ;真核生物基因组结构与功能特点 4.含大量重复序列 5.非编码序列占90%以上 6.基因多为断裂基因 7.功能相关的基因构成各种基因家族 8.存在可移动的遗传因素 ;2.3 真核生物基因组;染色体DNA的组成;染色体DNA的组成 单一序列DNA（unique sequence DNA ）