基因的表达与调控

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同的表达产物。一般常见于原核生物。
A
B
A
B
假基因:与正常基因序列高度同源,但是不表达。
(四)基因与性状表达 基因(DNA) mRNA 蛋白质 tRNA
rRNA
结构蛋白

酶蛋白

表 代现

二、基因的微细结构
(一)互补作用:
设有两个独立起源的隐性突变,具有类似的表现型。 判断是属于同一个基因突变,还是属于两个基因的突变? 即判断是否属于等位基因?
3.互补测验(顺反测验):根据功能确定等位基因的测验。 顺反测验:根据顺式表现型和反式表现型来确定两个
突变体是否属于同一个基因(顺反子)。 顺式排列为对照(是两个突变座位位于同一条染色体
上),不进行测试,其表现型 野生型。 实质上是进行反式测验(反式排列:两个突变座位位
于不同的染色体上)。 ① 反式排列为野生型:突变分属于两个基因位点; ② 反式排列为突变型:突变属于同一基因位点。
(6)假基因(pseudogene): 同已知的基因相似,处于不同的位点,因缺失或突变而 不能转录或翻译,是没有功能的基因。 真核生物中的血红素蛋白基因家族中就存在假基因。
血红蛋白分子 的四条多肽链
基因概念的发展(总结):
移动基因(跳跃基因):转座子 断裂基因:内含子、外显子 重叠基因:同一段DNA不同的读码或终止方式,产生不
(5)跳跃基因(jumping gene): 即转座因子,指染色体组上可以转移的基因。 实质:能够转移位置的DNA片断。 功能:可从这条染色体整合到另一条染色体上引起 插入突变、DNA结构变异(如重复、缺失、畸变)。突变的 结果很容易通过表现型变异得到鉴别。 遗传工程常用:转座子标签法。
玉米转座 子现象
(二)分子遗传学关于基因的概念:
(1)揭示遗传密码的秘密:基因 具体物质。 具体内容:
一个基因 DNA分子上一定区段,携带有特殊的遗传信息
转录成RNA(包括mRNA、tRNA、rRNA) 翻译成多肽链, 或对其它基因的活动起调控作用( 如调节基因、启动基因、 操纵基因)。
(2)基因不是最小遗传单位 更复杂的遗传和变异单位: 例如:在一个基因区域内,仍可以划分出若干起作用的小单位。
本泽尔:提出顺反子, 表示功能的最小单位 和顺反的位置效应。
(二)顺式与反式调控:
假设某一基因的表达受一种调控蛋白质(regulator protein)控 制,只有在调控蛋白质与该基因的启动子位点结合时,这个基因才 能表达。如果这个基因的启动子位点发生突变,调控蛋白不能识别 这个位点,也就不能转录形成RNA,基因就不能表达(图8-3)。
或用分子遗传学的解释:
1. 基因的本质: (1)基因是特定长度和碱基序列的DNA片段 (2)核苷酸序列中蕴藏着遗传信息:
转录 DNA
翻译
mRNA
多肽
tRNA rRNA 无翻译产物
结构 基因
调节基因
(3)现代遗传学上认为:
①突变子:是在性状突变时,产生突变的最小单位。 一个突变子可以小到只有一个碱基对;如移码突变。 ②重组子:在性状重组时,可交换的最小单位称为重组 子。一个交换子只包含一个碱基对。
第六章 基因的表达与调控 第一节 基因的表达
基因作为遗传信息单位,位于染色体上,控制生物的 性状发育。
DNA是携带生物遗传信息的载体,是遗传的分子基础。
基因表达:就是将基因携带的生物信息释放出来,供细胞 利用的过程,或将生物的遗传信息作为性状或特征表现出 来的过程。
通常所说的基因表达 指基因指导蛋白质合成的过程。 原核生物或真核生物为了适应外界环境条件及自身的需 要,都必须不断调控各种不同基因的表达方式。
①建立双突变杂合二倍体;
②测定突变间有无互补作用。 由此可判断是否属于等位基因。
1.无互补作用:突变来自同一 个基因只能产生突变的mRNA 形成突变酶和个体,显示突变的 表现型。则个体表现为突变型。
2.有互补作用:突变来自不同 的基因,则每个突变的相对位 点上都有一个正常野生型基因 最终可产生正常mRNA,其 个体表现型为野生型。
包含许多突变子和 重组子。
紫外灯下的DNA
(三)分子遗传学对基因概念的新发展
将基因分为不同类型: ⑴结构基因(structural gene): 指可编码RNA或蛋白质的一段DNA序列。
(2)调控基因(regulator gene): 指其表达产物参与调控其它基因表达的基因。
(3)重叠基因(overlapping gene):
基因的共性(按照经典遗传学对基因的概念):
♠ 染色体特性:自我复制能力和相对稳定性,在分裂时
有规律地进行分配。
♠交换单位:基因间能进重组,而且是交换的最小单位。
♠突变单位:一个基因能突变为另一个基因。 ♠功能单位:控制有机体的性状。
∴经典遗传学认为:基因是一个最小的单位,不能分割; 既是结构单位,又是功能单位。
1. 顺式调控: 如基因的启动子发生突变,使得调控蛋白不能识别 启动子结构,该基因就不能表达;只影响基因本身的表 达, 而不影响其它等位基因的调控突变。
一、基因的概念及其发展:
(一)经典遗传关于基因的概念: ①孟德尔: 把控制性状的因子称为遗传因子。 如:豌豆红花(C)、白花(c)、植株高(H)、矮(h)。
②约翰生:
提出基因(gene)这个名词,取代遗传因子。
③摩尔根: 对果蝇、玉米等的大量遗传研究,建立了以基
因和染色体为主体的经典遗传学。
基因是化学实体,以念珠状直线排列在染色体上。
③顺反子:表示一个作用的单位,基本上符合通常所述 基因的大小或略小。所包括的一段DNA与一个多肽链的 合成相对应;平均大小为500~1500个碱基对。
(4)基因概念:
①可转录一条完整的RNAwk.baidu.com子或编码一个多肽链; ②功能上被顺反测验或互补测验所规定。 分子遗传学保留了功能单位的解释,而抛弃了最小结构 单位说法。 基因:相当于一个顺反子,
指在同一段DNA顺序上,由于阅读框架不同或终止 早晚不同,同时编码两个以上基因的现象。
A
B
C
D
E
F
(4)隔裂基因(split gene): 指一个基因内部被一个或更多不翻译的编码顺序即
内含子所隔裂。
内含子:在DNA序列中,不出现在成熟mRNA中的片段; 外显子:在DNA序列中,出现在成熟mRNA中的片段。
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