遗传学15第十四章基因表达的调控

编辑ppt
9
基因的顺反子测试示意图
编辑ppt
10
四、现代分子遗传学关于基因 (一)、 现代基因概的念概念
• 基因是DNA分子上带有遗传信息的特定核苷
酸序列区段
• 基因由重组子、突变子序列构成
重组子是DNA重组的最小可交换单位
突变子是基因突变的最小单位
重组子和突变子都是一个核苷酸对或碱基对
(bp)
(三)、 基因的几种特殊形式
• 1. 重复基因： – 指在染色体组上存在多份拷贝的基因， 往往是生命活动中最基本、最重要的基 因 – 最典型的重复基因是rRNA、tRNA和组 蛋白基因等
• 2. 重叠基因： – 同一段DNA序列，由于阅读框架(转录范 围)不同，同时成编为辑p两pt 个或两个以上基因 13
• 基因(决定某一性状表现)
编辑ppt
11
(二)、 基因的功能类型
• 根据基因的原初功能可以将基因分为： 1. 编码蛋白质的基因，即有翻译产物的基因
– 如结构蛋白、酶等结构基因和产生调节 蛋白的调节基因
2. 没有翻译产物，不产生蛋白质的基因 – 转录产物RNA不翻译，如编码tRNA、 rRNA
3. 不转录的DNA区段 – 如启动基因、操纵编辑基ppt 因。启动基因是转 12
2. 1944年，G.Beadle和E.Tatum 通过研 究脉胞菌突变，提出：一基因一酶假说。 基因表达为蛋白质编；辑pp基t 因的核苷酸序列 4
(一)、 位置效应
三、(基二)因、 的遗传微的细最小结结构构与单位性 (三)、 遗传质的最小功能单位
编辑ppt
5
• 位置效应及(意一义)、： 位置效应
– 基因在染色体上位置不同，对性状表现的作 用(程度)也可能不同
– 染色体并非基因的简单容纳器，基因在染色 体上的位置也对其功能具有重要影响
• “念珠理论”的第一点(基因与染色体的关系) 得到了发展
• “念珠理论”的另一个内容是基因的结构不
可分性(最小遗传结构单位)。不可分性最早
遇到的挫折也是来自编对辑pp果t 蝇的研究
念珠状直线排列在染色体上的三维一体的 一种化学实体。即基因是功能的基本单位、 是突变的基本单位、是交换的基本单位， 基因是不可再分的。
编辑ppt
3
二、生化遗传和早期分子遗传学对基因概念 的发展
• 生化遗传及早期分子遗传研究在两个重 要方面发展了基因的概念：
1. 基因是DNA分子上带有遗传信息的特定 核苷酸序列区段，并且在染色体上位置 固定、序列连续；遗传信息就存在于核 苷酸(碱基)序列中。
6
(二)、 遗传的最小结构单位
• 重组值检测精度可达十万分之一，但实际结 果不会低于0.01%基因内存在最小重组单 位
– 本泽尔将最小重组单位定义为重组子(recon)
• rII区段存在复等位基因已经表明
– 基因也并非最小突变单位
– 基因突变的最小单位突变子(muton)
• 理论上讲突变子不必等于重组子。但以后研
➢比较DNA序列和成熟mRNA——内含子和外显子
编辑ppt
17
综上所述，对基因可作如下描述：
①基因是实体，它的物质基础是DNA（或 RNA）；
②基因是具有特定遗传效应的DNA片段（DNA 分子中的特定核苷酸序列）；
③基因是遗传信息传递和性状分化发育的依据；
④基因是可分的，按其功能（基因的产物）基因 可分为
• 早期分子3遗. 传断认裂为基基因因是一或个隔连裂续的基、因完整的结构
– 1977年Doel研究表明：卵清蛋白基因中间存在不 表达的碱基序列，表明基因的DNA序列可能是不 连续的
• 外显子：参加蛋白质编码的DNA片段
• 内含子：不参加蛋白质编码的DNA片段
• 真核生物基因可能是不同外显子的组合——断裂基 因
编码蛋白质的基因（结构基因+调节基因）
无翻译产物的基因（如rRNA ，tRNA ，snRNA ）
编辑ppt
18
➢操纵子的发现修正了有一个基因就有一条多肽或 决定一个蛋白质功能的就是一个基因的说法。
➢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
➢新的发现——断裂基因，重叠基因，跳跃基因
第十四章 基因的表达与调 控
编辑ppt
1
第六节 基因的概念与发展
一、经典遗传学中基因的概念 二、生化遗传和早期分子遗传学对基因概念的发
展 三、基因的微细结构与性质 四、现代分子遗传学关于基因的概念
编辑ppt
2
一、经典遗传学中基因 的概念
1865年，Mendel——遗传因子
1909年，丹麦Johanssen——基因 1915～1928年，Morgan等认为基因是以
编辑ppt
7
究显示：突变子和重组子都是一个核苷酸对
(三)、 遗传的最小功能单位
1. 双突变杂合体的互补作用
• 对于两个独立起源的、表型相似的隐性突变，如 何判定是属于同一基因(功能单位)还是两个基因 突变产生的呢
• 在二倍体生物中，可以建立双突变杂合体。双突 变体杂合体有两种形式：顺式(cis)和反式(trans)
编辑ppt
8
根据两突变反顺式双反杂测合体验的与表现顺，反就可子以解决刚才的
问题 – 突变型无互补作用为同一功能单位的突变 – 野生型有互补作用为不同功能单位的突变 互补测验，也称顺反测验(cis-trans test)。Benzer将顺 反测验所确定的最小遗传功能单位称为顺反子 (cistron) 顺反子内发生的突变间不能互补
1944年，Avery首次证实基因的化学本质是 DNA。
1953年提出了DNA双螺旋结构模型，认为基 因是具有一定遗传效应的DNA片段。
1955年，Benzer通过顺反互补测验（确定两 次不同的基因突变是否发生在同一基因内） 发现一个基因内部的许多位点都可以发生突 变，并且也可能在这编些辑pp位t 点间发生交换，1说6
编辑ppt
14
4. 跳跃基因(jumping gene)
• 早期分子遗传学还认为：
– 基因在染色体上的相对位置是固定的
• 转座子(transposon)、转座因子、转 位因子(transposable element)
– 某些DNA序列可以在染色体上转变
位置
编辑ppt
15
(四)源自文库 基因概念发 展