基因的概念(ppt)
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《gene的概念》幻灯片
Diplococcum pneumonice
DNA as genetic material 1948. retired, The Nobel committee has been criticized for not recognizing Avery’s achievement before his death ( 1877-1955 )
1953 Watson和 Crick提出了DNA构造 的右手双螺旋模型~double helix pattern。
大约30多年, 认为gene指导专一的
2.2.3 顺反子学说 1955年，S.Benzer研究了T4噬菌体rⅡ区的 精细构造，提出了顺反子学说(Theory of cistron):
一个顺反子就是一个基因，这个基因或 者编码蛋白质，或者编码RNA分子。
顺反子理论 Theory of cistron
(S.Benzer 1955)
对经典的基因概念的 修正与开展
1941. Beadle & Tatum
理论基础
Nuraspora crassa One gene ----one enzyme
1944 Avery O.T. (Canada)
Bachelor
物种 加强和完善对环境的适应
逐渐转变为新种
获得的性状是由环境影响 (非遗传物质的改变)
新性状一旦获得, 便能遗传给后代
2.1.3. 泛生论假说 （Hypothesis of the
Pangenesis）
C. Darwin 1868
决定单位性状的遗传
Panger
泛生子
1744 莫珀图斯(P.Maupertuis法国)提 出“泛生论〞(theory of pangenesis) 、 于1868年达尔文(Darwin) 承受“泛生论〞 ，并正式命名。
第三章--基因与基因组的结构PPT课件
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4
③近20年来，由于重组DNA技术的完善和应 用，人们已经改变了从表型到基因型的传统 研究基因的途径，而能够直接从克隆目的基 因出发，研究基因的功能及其与表型之间的 关系，使基因的研究进入了反向生物学阶段。
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5
• 反向生物学：指利用重组DNA技术和离体 定向诱变的方法研究已知结构的基因相应的 功能，在体外使基因突变，再导入体内，检 测突变的遗传效应即表型的过程。
• 例如，对于大肠杆菌和其他细菌，用三个小写
字母表示一个操纵子，接着的大写字母表示不
同基因座，lac 操纵子的基因座：lacZ，lacY， lacA；其表达产物蛋白质则是lacZ，lacY，
lacA。
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37
• 3．质粒和其他染色体外成分的命名 • 自然产生的质粒，用三个正体字母表示，第—
个字母大写，例如：ColEⅠ；
血破裂而使血红蛋白计数减少，造成贫血。
• 其本质是其血红蛋白的β-链与正常野生型
β-链之间的第6位氨基酸，由Val取代了 Glu所致。
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32
• 这种贫血病是由基因突变造成的一种分子病，
除溶血后发生贫血外，还会堵塞血管形成栓塞， 从而伤及多种器官。
• 它的纯合子(通过单倍体形成的纯系双倍体)患
者在童年就夭折。
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• 6．线虫基因的命名
• 用三个小写斜体字母表示突变表型，如存
在不止一个基因座，则在连字符后用数字
表示，如基因unc-86，ced-9；蛋白UNC-
86；CED-9。
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• 7．植物基因的命名
• 多数用1～3个小写英文斜体字母表示。
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• 8．脊椎动物基因的命名
基因的概念和结构Ppt文稿演示
C．是具有遗传效应的DNA分子片段 D．可发生突变
E．能自我复制
3、真核细胞的基因结构中，以下说法正确的是（ E ） A．基因的编码区一般是连续的
B．每一个基因中的外显子和内含子数目相同
C．不同基因的内含子数目相同
D．不同基因的外显子数目相同
E．不同基因的外显子和内含子数目不相同
目标检测
二、B1型题（下面1组题共同使用备选答案，选择一个与问题密切相关的答案， 每个备选答案可能被选择一次，多次或不被选择） A．内含子 B．外显子 C．启动子 D．增强子 E．终止子 （ B ）1、能编码氨基酸的序列是 （ A ） 2、能转录hnRNA但不能编码氨基酸的序列是 （ C ） 3、RNA聚合酶的结合部位是 （ E ） 4、阻碍RNA聚合酶移动的是 （ D ） 5、增强启动子转录活性的是
(二) 基本特征：
从分子水平而言，基因有三个基本特征： 1、进行自我复制：DNA分子通过自我复制使其所含的基 因都得以复制。 2、决定生物性状：基因通过转录和翻译决定蛋白质的合 成，再通过一系列生理生化过程决定生物的性状。
3、可发生突变：基因有时会发生结构的改变。
二、基因的结构
大多数真核细胞的基因是由编码序列和非编码序 列两部分组成，由于基因的编码序列不是连续排列的， 被非编码序列隔开，因此又称为断裂基因。其主要结 构如下 ：
（二）外显子内含子接头序列
在外显子与内含子接头有一段序列，是RNA剪接的信号， 即剪去内含子产物、使外显子产物连接在一起的部位，称为 接头序列。每个内含子的5’端以GT开始，在3’端以AG结 束，所以又称为GT-AG法则。
（三）侧翼序列
在每个断裂基因的两侧都有一段在转录调控中起重要作 用的非编码序列，称为侧翼序列。它们包括启动子、增强子 和终止子等。
第01章-基因PPT课件
● 常见的上游启动子元件
3.增强子(enhancer） 是一种较短的DNA序列，能够被反式作用因子识别与结合。与增强子元件结合后能够增强邻近基因转 录。位于转录起始点上游－100～－300 bp处
4. 反应元件 一类能介导基因对细胞外的某种信号产生反应的 特异的DNA序列 ●特点 具有较短的保守序列 通常位于启动子附近、启动子内或增强子区域
第二节 结构基因中贮存的遗传信息
一、 RNA的结构信息 二、 结构基因中贮存的蛋白质序列信息
●编码区 一个特定蛋白质多肽链的序列信息，也称 为开放阅读框（open reading frame，ORF） 功能 决定蛋白质分子的一级结构
RNA 聚合酶
转录因子
启动子类型
启动子构成
含有该类启动子的基因
I
TFI
I
核心元件， 上游调控元件
rRNA
II
TFII
II
TATA盒（TATA box）、几个上游启动子元件和转录起始位点
5.poly(A)信号 II类基因除了调控转录起始的序列外，在结构 基因的3‘端下游还有加尾信号。由AATAAA序列和GT丰富区，或T丰富区组成。 作用: 终止mRNA转录和为其加上poly(A)尾
(三) 基因的基本结构特点 1.原核生物基因的基本结构 5′-启动子－结构基因－转录终止子-3 ′ ●操纵子（operon） 功能上相关联的数个结构基因串联在一起， 由一套转录调控序列控制其转录，构成的基因 表达单位.
四、基因的结构特点
● 组成 一个编码特定多肽链的DNA序列+与蛋白质编码 无关的DNA序列(调控序列)
● 结构特点
1.原核生物结构基因的特点 结构基因在DNA上是连续的 2.真核生物结构基因的特点 结构基因在DNA上是不连续的（断裂基因）
3.增强子(enhancer） 是一种较短的DNA序列，能够被反式作用因子识别与结合。与增强子元件结合后能够增强邻近基因转 录。位于转录起始点上游－100～－300 bp处
4. 反应元件 一类能介导基因对细胞外的某种信号产生反应的 特异的DNA序列 ●特点 具有较短的保守序列 通常位于启动子附近、启动子内或增强子区域
第二节 结构基因中贮存的遗传信息
一、 RNA的结构信息 二、 结构基因中贮存的蛋白质序列信息
●编码区 一个特定蛋白质多肽链的序列信息，也称 为开放阅读框（open reading frame，ORF） 功能 决定蛋白质分子的一级结构
RNA 聚合酶
转录因子
启动子类型
启动子构成
含有该类启动子的基因
I
TFI
I
核心元件， 上游调控元件
rRNA
II
TFII
II
TATA盒（TATA box）、几个上游启动子元件和转录起始位点
5.poly(A)信号 II类基因除了调控转录起始的序列外，在结构 基因的3‘端下游还有加尾信号。由AATAAA序列和GT丰富区，或T丰富区组成。 作用: 终止mRNA转录和为其加上poly(A)尾
(三) 基因的基本结构特点 1.原核生物基因的基本结构 5′-启动子－结构基因－转录终止子-3 ′ ●操纵子（operon） 功能上相关联的数个结构基因串联在一起， 由一套转录调控序列控制其转录，构成的基因 表达单位.
四、基因的结构特点
● 组成 一个编码特定多肽链的DNA序列+与蛋白质编码 无关的DNA序列(调控序列)
● 结构特点
1.原核生物结构基因的特点 结构基因在DNA上是连续的 2.真核生物结构基因的特点 结构基因在DNA上是不连续的（断裂基因）
第四章 基因的表达 教学课件 PPT (全.)
三.基因的功能 ①.通过复制传递遗传信息.（亲DNA 子 DNA） ②. 通过一定的方式表达遗传信息.
基因的表达：基因可以使遗传信息以一定的
方式反映到蛋白质的分子结构上，从而使
后代表现出与亲代相似的性状。
遗传信息是如何传递给蛋白质的？
细胞核（DNA）
信使 m？RNA
细胞质（蛋白 质）
DNA与RNA的比较
A A U CUA
异亮氨酸
tRNA有61种 U A G 一种tRNA只能携带一种氨基酸? 一种氨基酸只能由一种tRNA携带?
小结 1、复制、转录、翻译的比较
项目 复 制
转录
翻译
时间 分裂间期
整个生长、发育过程
场所 细胞核
细胞核
模板 DNA的两条链 DNA的一条链
C、C-G
人教版必修2
第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成
一.基因的概念（三个要点）
①基因是决定生物性状的基本单位。
②基因在染色体上呈线性排列。染色体 是基因的主要载体.
③基因是有遗传效应的ＤＮＡ片段。
二.基因、DNA和染色体三者之间
的关系
1条染色体上
1个或2个DNA分子
很多个基因
每个基因是由成百上千 个脱氧核苷酸
场所：主要在细胞核内
时期： 在细胞分裂的间期G1和G2
原料： 四种核糖核苷酸；
酶： 解旋酶、RNA聚合酶
模板：DNA 解旋后的一条链（模板链）
原则： 碱基互补配对 产物： mRNA
A-U、T-A、 G-C、C-G。
能量： ATP；
遗传信息传递方向： DNA 的遗传信息就传递到mRNA上 RNA
二、遗传信息的翻译
产物：_蛋___白__质___ 遗传信息传递方向：_m__R_N__A_____蛋__白___质__
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缺乏细胞在有丝分裂和减数分裂过程中 染色体行为的有力证据
等着瞧吧， 我的时代总有一天会来临
Mendel临终前说：
Gregor Mendel 1822-1884
1900．
Hugo de vires 1848-1935 荷兰 阿姆斯特丹大学 Erich von Tchermark 1871-1962 德国 土宾根大学 Carl Correns 1864-1933 奥地利 维也纳农业大学
顺反子理论 Theory of cistron
(S.Benzer 1955)
对经典的基因概念的 第一次重要修正与发展
• 1941. Beadle & Tatum
理论基础
Nuraspora crassa One gene ----one enzyme
•1944 Oswald Avery (Canada)
第一次将遗传学和细胞学科学地结合起来 为Mendel遗传规律的解释提供了细胞学证据
1910 T. H. Morgan
The law of linkage
2.2. 经典的基因概念
Theory of the gene
• 基因是染色体上的实体
• 基因象链珠(bead)一样，孤立地呈 线状地排列在染色体上
W
Ww white eye
（W gene be silenced
w
in heterochromatin）
Position effect
2.3.2. 拟等位基因概念的提出 （pseudo alleles）
A
Multiple alleles
a1
a1 A a2
a2
a3
a1a1 × a2a2
a1a2 ( no wild type )
• 基因是 (Three in one) ；
(1926 T. H. Morgan)
功能(functional unit) 突变(mutation unit) 交换(cross-over unit)
“三位一体”的
最小的 不可分割的
基本的
遗传单位
经典遗传学理论
1866. -1926.
2.3. 基因概念的 演变与发展
同时发现并证实 Mendel 的两大规律
Law of segregation Law of independent assortment
Walter S. Sutton “The Chromosome in Heredity” (1903) • 二倍体生物减数分裂后每个配子仅接受成对染色体中的一个 • 假定基因是染色体的一部分
Bachelor
Diplococcum pneumonice
DNA as genetic material
1948. retired, The Nobel committee has been criticized for not recognizing Avery’s achievement before his death ( 1877-1955 )
紧密连锁 （交换率极低），功能相同（表型相似）
A1 a2
A1 A2 w.t
a1 A2
a1 a2
From 1940’s
Microbe as genetic research material
Mut.
Single Simple Propagation Population
Genetics developing
• 等位的遗传因子独立分离 • 非等位遗传因子间自由组合地分配到配子中
否定了 奠定了 提出了
Hypothesis of the Pangenesis Theory of particulate inheritance Law of segregation Law of independent assortment
(Inheritance of acquired characters marck. 1809)
• 物种 加强和完善对环境的适应
逐渐转变为新种
• 获得的性状是由环境影响 (非遗传物质的改变)
• 新性状一旦获得, 便能遗传给后代
2.1.3. 泛生论假说
（Hypothesis of the Pangenesis）
Panger
C. Darwin 1866
2.1.4. 种质论（Theory of germplasm A.Weismann 1883. ）
Germeplasm → Germplasm → Germplasm
Somatoplasm
Somatoplasm
Root, Stem, Leaf……
2.1.5. 经典遗传学理论
1865-1926
2.1.5. 遗传因子假说
(Hypothesis of the inherited factor G. J. Mendel 1865. )
• 生物性状由遗传因子控制 • 亲代传给子代的是遗传因子(A,a….) • 遗传因子在体细胞内成双(AA,aa)
在生殖细胞内为单（A,a） • 杂合子后代体细胞内具有成双的 遗传因子(Aa)
2.3.1. 基因的位置效应
Position effect
Ｘ－chromosome
16A
Wild type
Duplication
Dosage effect Position effect
Bar eye
Sturtevant 780个 385个
68个 45个
W Ww Red eye
（W>w in euchromatin） w
But ! in Drosophila
?
1/1000 W.T red eye
W
red eye (w.t)
w-
white eye (mut)
wa
amygdaloid eye (mut)
w-wa × w-Y
Xw-
Y
Xw-
Xw- Xw- Xw- Y
Xwa
Xw- Xwa XwaY
Pseudo Alleles
基因的概念(ppt)
优选基因的概念
2.1. 早期的基因概念
2.1.1. 融合遗传理论 （Blending inheritane）
公元前5世纪 Hippocrates
母本体液
公元前4世纪 Aristotle 认为残疾人的后代不一定是残疾者
2.1.2. 获得性遗传理论
Jacob & Monod 1960 • 1955. S.Benzer
Escherichia coli Lactose operon E. coli T4 phage Cistron