基因的结构PPT课件

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三、基因组中的转座因子
❖转座子（transposable element）基因 组中存在的能够自发地在基因组内移动， 从染色体的一个区段转移到另一区段或 从一条染色体转入另一条染色体的DNA 片段。
❖转座因子转座后能够改变转座部位基因 的结构和功能。
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四、基因表达及其调控
❖基因表达（gene expression） 是DNA 分子中蕴藏的遗传信息，通过转录、翻 译形成蛋白质或转录形成RNA发挥功能 的过程，即一些的传递过程。
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乳糖操纵子(lac operon)及其调节 有关基因
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（1）负性调节
负调节蛋白（阻遏物）将基因关闭，使其不能 转录的调节方式（没有乳糖的情况下）。
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阻遏蛋白的负性调节
阻遏基因
DNA
I
pPo O Z Y A
l
mRNA
阻遏蛋白
没有乳糖存在时
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（2）乳糖的诱导表达调节
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诱导表达
不 同连点续的
不连续的
相 同都点由能够编码蛋白质的编码区和 相 同 点 具有调控作用的非编码区组成的
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一、判断题 1．原核细胞的基因结构中没有内含子，只有外显子。 （ ×）
2．基因结构中的非编码序列通常是具有调控作用的。 （√ ）
3．真核细胞基因结构中的非编码序列是位于编码区 上游和下游的核苷酸序列。（ × ）
DNA
I
mRNA
阻遏蛋白
pPol O Z Y A
启动转录
mRNA
β-半乳糖苷酶
半乳糖
乳糖
有乳糖存在时
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(二）真核细胞基因表达的调控
1. 转录前的调控 2. 转录水平的调控 3. 转录后的调控 4. 翻译水平的调控 5. 翻译后的调控
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❖基因的调控是指对 基因的转录与翻译 的调节机制。
❖基因表达调控在多 层次进行，表现出 时空性。
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（一）原核生物基因表达调控
1. 操纵子及与调节有关的基因 ❖ 操纵子（operon） 编码功能上相关的
蛋白质或酶的基因，与一个共同的调控 顺序相串联，形成基因表达和调控的功 能单位，它包括结构基因、操纵基因和 启动基因。
外显子 能够编码蛋白质的序列叫做外显子
内含子
不能够编码蛋白质的序列叫做内含子，内 含子能转录为信使RNA
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2 真核细胞的基因结构
编码区 间隔的、不连续的
外显子 内含子
编码区中能够编码蛋白质的 序列
编码区中不能够编码蛋白质 的序列
非编 码区
不能编码蛋白 质的区域，调 控遗传信息的 表达
启动子 终止子
位置 编码区上游紧靠着转录起点
功能 引导RNA聚合酶与基因的正确 部位结合
位置
功能
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编码区下游紧靠着转录的终点 的位置
阻碍RNA聚合酶的移动，并使 其从DNA模板链上脱离下来9
知 识 拓 展
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原核细胞与真核细胞的基因结构比较：
原 核原细核胞细真真 核 细细 胞
不 同 点 编码区是胞 编码胞区是间隔的、
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非编码区 不能转录为信使RNA，不能编码蛋白质
编码区
能够转录为相应的信使RNA，进而指 导蛋白质的合成，也就是说能够编码
蛋白质
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1 原核细胞的基因结构
编码区
能够转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合成，也就 是说能够编码蛋白质的区段
非编 码区
不能编码蛋白 质的区域，调 控遗传信息的 表达
外显子和内含子，是前者区别原核生物的特征之一。
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一、原核细胞的基因结构
非编码区 编码区上游
编码区
非编码区 编码区下游
启动子
与RNA聚酶 结合位点
终止子
RNA聚合酶能够识别调控序列中的结合位点，并与其 结合。转录开始后，RNA聚合酶沿DNA分子移动，并与 DNA分子的一条链为模板合成RNA。转录完毕后，RNA 链释放出来，紧接着RNA聚合酶也从DNA模板链上脱落 下来。
4．真核细胞的一个基因只能编码一种蛋白质，因此， 它的编码序列只含有一个外显子和一个内含子。（ × ）
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Interrupted gene
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1. 外显子和内含子
❖ 外显子（exon） 断裂基因中编码序列 称为外显子，它是基因中可表达为多肽 的部分。
❖ 内含子（intron） 断裂基因中的非编 码序列称为内含子。
内含子（Intervening region）是一个基因中非编码
DNA片断，它分开相邻的外显子。更精确的定义是：
内含子是阻断基因线性表达的序列。DNA上的内含子
会被转录到前体RNA中，但RNA上的内含子会在RNA
离开细胞核进行转译前被剪除。在成熟mRNA被保留
下来的基因部分被称为外显子。真核生物的基因含有
启动子 终止子
位置 编码区上游紧靠着转录起点 功能 引导RNA聚合酶与基因的正确
部位结合
位置
功能
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编码区下游紧靠着转录的终点 的位置
阻碍RNA聚合酶的移动，并使 其从DNA模板链上脱离下来
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二、真核细胞的基因结构
非编码区
编码区
编码区上游
启动子
与RNA聚酶 结合位点
外显子
内含子
非编码区
编码区上游 终止子
真核基因包括编码区和非编码区，编码区又分 为外显子和内含子,内含子不翻译蛋白质。
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知识拓展 什么是内含子和外显子？
在遗传学上通常将能编码蛋白质的基因称为结构基 因。真核生物的结构基因是断裂的基因。一个断裂基 因能够含有若干段编码序列，这些可以编码的序列称 为外显子。在两个外显子之间被一段不编码的间隔序 列隔开，这些间隔序列称为内含子。
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基因的结构、功能与突变
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外显子：具有编码意义
结
转录单位 内含Biblioteka Baidu：无编码意义
构
基
非编码区
因
前导区 启动子
尾部区
增强子 调节转录活动。
调控 区
mRNA裂解信号
终止子
回文结构
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知识拓展 什么是内含子和外显子？
原核细胞基因的编码区是连续的，
真核细胞基因的编码区是间隔的、不连续的.
真核生物基因的结构特点是：“编码区是间隔的、 不连续的。”也就是说：能够编码蛋白质的序列被 不能编码蛋白质的序列分隔开来，成为一种断裂的 形式。其中，能够编码蛋白质的序列叫外显子，不 能编码蛋白质的序列叫内含子。
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2. 外显子与内含子接头——“GT–AG法则”
❖外显子与内含子相连接的部位通常是一 段高度保守的特定序列，即内含子5′ 端都是GT开始，3′端都是AG结尾，这 种接头方式称为“GT–AG法则”。
❖在RNA中对应为GU–AG，是RNA剪接 的信号。
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（二）结构基因的侧翼序列与调控序列
❖ 启动子 ❖ 增强子 ❖ 终止子