有機(jī)體、染色體和基因(已修改)
2025-01-31 02:33 本頁(yè)面
【正文】 第三章 有機(jī)體、染色體和基因 ( 12) ? 第一節(jié) 生命有機(jī)體 ? 第二節(jié) 原核生物染色體和基因 ? 第三節(jié) 真核生物的染色體 ? 第四節(jié) 真核生物的基因 第一節(jié) 生命有機(jī)體 一、生命有機(jī)體的劃分 按照細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的分布，生命有機(jī)體可 大致劃分為： 原核生物（ Prokaryotes ） 真核生物（ Eukaryotes ） ☆ 原核生物（ Prokaryotes ） 遺傳物質(zhì)－－類核或擬核 習(xí)慣上也稱為染色體 類核或擬核 ☆ 真核生物（ Eukaryotes ） 遺傳物質(zhì)集中存 在于核膜包圍的 細(xì)胞核中 ,并與 特殊的蛋白質(zhì)結(jié) 合為核蛋白－－ 染色體 ☆ 超分子的亞細(xì)胞生命形式 如：病毒（ virus 寄主為動(dòng)、植物） 使用真核生物的遺傳法則 噬菌體 (phage 細(xì)菌病毒 ) 適應(yīng)了原核生物的遺傳策略 繁殖必須在寄主體內(nèi)進(jìn)行，因而遺傳機(jī)制與寄主密切相關(guān) 真核細(xì)胞和原核細(xì)胞的區(qū)別： 原核細(xì)胞 真核細(xì)胞 核膜 無(wú)核膜，故無(wú)成形的 細(xì)胞核 有核膜 核仁 無(wú) 有 染色質(zhì) 只有裸露的 DNA，無(wú)染色質(zhì) 有染色質(zhì) 細(xì)胞壁 由粘多糖構(gòu)成 由纖維素構(gòu)成 細(xì)胞器 沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體 細(xì)胞器較多 二、相關(guān)概念 ☆ 基因組（ genome） ：是指細(xì)胞或生物體的全套遺傳物 質(zhì)，即生物體維持配子或配子體正常功能的全套染色體 所含的全部基因（ DNA）。 比如 人 基因組的全長(zhǎng)為大約 3 X 109對(duì) 堿基，編碼 34萬(wàn)個(gè) 蛋白 分子 細(xì)菌或噬菌體、病毒－－－單個(gè)染色體中所含的全部基因（ DNA） 46(23) 20(10) ☆ C值（ Cvalue） ：在真核生物中，每種生物的單倍體 基因組的 DNA總量總是恒定的，稱為 C值 【 C value is the quantity of DNA in the genome (per haploid set of chromosomes).】 C是每種生物的一個(gè)特征，不同生物之間差別很大 低等真核生物中與形態(tài)學(xué)復(fù)雜程度相關(guān)，但高等真核生物 中變化很大 DNA content of the haploid genome is related to the morphological plexity of lower eukaryotes, but varies extensively among the higher eukaryotes. 動(dòng)物 真菌 等 細(xì)菌 植物 陰影部分為一個(gè)門(mén)內(nèi) C值的范圍 ☆ C值矛盾（ Cvalue paradox C悖理） ：形態(tài)學(xué)的復(fù)雜 程度與 C值的不一致稱為 C－矛盾 之一：物種之間－－形態(tài)學(xué)的復(fù)雜性和 C－值的復(fù)雜性不成正相關(guān) 主要有以下幾方面的體現(xiàn) a、生物進(jìn)化程度與 C－值的矛盾 兩棲類與哺乳類之間 b、親緣關(guān)系相近的生物 C值相差較大 例 1：兩棲類的 C值范圍 例 2：一種普通果蠅的基因組為 X108，而一種普 通家蠅的為 X 108 之二： 與預(yù)期的編碼蛋白質(zhì)的基因的數(shù)量相比，基因組的 DNA含量過(guò)多 例：人類與 . 4 X 106bp DAN 約編碼 3000種基因 人類 29 X 108 bp 的 DNA 是大腸桿菌的 700多倍 有上百萬(wàn)個(gè)基因？？？ 此外：根據(jù)不同細(xì)胞中的 mRNA數(shù)目來(lái)估算表達(dá)基因的方法， 哺乳動(dòng)物的每種表型的細(xì)胞表達(dá)的基因約為 1 X 104個(gè) ? 持家基因（ housekeeping gene）：有些基因是在所有的 細(xì)胞類型中都表達(dá)的，即這些基因的功能為所有細(xì) 胞所必須（或稱組成型基因 constitutive gene） ? 奢侈基因（ luxury gene） :僅在某種特定類型的細(xì)胞中表 達(dá)的基因 ※ 這樣整個(gè)哺乳動(dòng)物的基因數(shù)目要多于每種細(xì)胞的表達(dá)數(shù)， 估計(jì)應(yīng)該有 1 X 105個(gè) （不同書(shū)上有一定偏差） 約為大腸桿菌的 30倍，那么 90％以上的 DNA功能和在？？ 果蠅基因組的基因（ Genes in Drosophila genome） 第二節(jié) 原核生物染色體和基因 一、大腸桿菌（ Escherichia coli ） 大腸桿菌在實(shí)際工作中 的重要性 1885 Theodor Escherich (德國(guó) ) 原命名為 Bacterium coli 將其屬名改為 Escherichia 是為了紀(jì)念發(fā)現(xiàn)者 經(jīng)常被當(dāng)作是所有生物的 原型（ archetype） b、生長(zhǎng)迅速，要求營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)簡(jiǎn)單，能進(jìn)行很多生理生化過(guò)程 c、 其有性生殖的存在使得遺傳學(xué)的研究成為可能 (遺傳雜 交、遺傳性狀 存在性狀 ） d、能夠供應(yīng)細(xì)菌病毒的生長(zhǎng)，使病毒的本性即病毒擴(kuò)增的 深入研究成為可能 a、在實(shí)驗(yàn)室中容易操作 ? 類核中，染色體 DNA成分占 80％，其余為 RNA和蛋白質(zhì) ? x 106bp的基因組 DNA 與多種 DNA結(jié)合蛋白質(zhì)組裝成 ? 基因組 DNA為 雙鏈環(huán)狀 ，總長(zhǎng)度為 1100～ 1400μm， 1400 個(gè)基因都已定位 （ 1） 染色體 DNA 對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的 （ 2～ 4個(gè)類核 ）－－豐富的基因組 DNA 大腸桿菌的遺傳物質(zhì) ? a、 功能相關(guān)的幾個(gè)結(jié)構(gòu)基因以操縱元（ operon）的形式存在 其中包括共同的調(diào)節(jié)基因、啟動(dòng)子（ promoter）、操作子 （ operator） ,在基因轉(zhuǎn)錄時(shí)協(xié)同動(dòng)作 i Operon RegulatoryGene p o z y a DNA mRNA β Galactosidase Permease Transacetylase Protein b、包括功能相關(guān)的 RNA基因也串聯(lián)在一起 (rrn 操縱元 )， 如： 16S rRNA、 23S rRNA、 5S rRNA基因轉(zhuǎn)錄在同一個(gè) 轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物中 d、 RNA基因多拷貝 大多數(shù)的 有七個(gè) rrn （其中六個(gè)分布在
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