基因的結(jié)構(gòu)域功能ppt課件(已修改)
2025-05-10 22:39 本頁面
【正文】 第四章 基因的結(jié)構(gòu)與功能 ? 基因是一個(gè)特定的 DNA或 RNA片段，但并非一段 DNA或 RNA都是基因。 第一節(jié) 基因的概念 ? 一、基因概念的發(fā)展 （一）遺傳“因子”：孟德爾認(rèn)為，生物性狀的遺傳由遺傳因子所控制，性狀本身不遺傳。 （二）染色體是基因的載體：摩爾根實(shí)驗(yàn)證明基因位于染色體上，并呈直線排列，提出了遺傳學(xué)是連鎖交換規(guī)律，建立了遺傳的染色體學(xué)說，為細(xì)胞遺傳學(xué)奠定了重要基礎(chǔ)。并由此提出基因既是一個(gè)功能單位，是一個(gè)突變單位，也是一個(gè)交換單位的“三位一體”概念。 ∴ 經(jīng)典遺傳學(xué)認(rèn)為：基因是一個(gè)最小的單位，不能分割；既是結(jié)構(gòu)單位，又是功能單位。 （三） DNA是遺傳物質(zhì)： 1928年 Griffith首先發(fā)現(xiàn)了肺炎球菌的轉(zhuǎn)化，證實(shí) DNA是遺傳物質(zhì)而非蛋白質(zhì)； Avery用生物化學(xué)的方法證明轉(zhuǎn)化因子是 DNA而不是其他物質(zhì)。 （四）基因是有功能的 DNA片段 ?20世紀(jì) 40年代 Beadle和 Tatum提出一個(gè)基因一個(gè)酶的假說，溝通了蛋白質(zhì)合成與基因功能的研究 ?1953年 Watson和 Crick提出 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，明確了 DNA的復(fù)制方式。 ?1957年 Crick提出中心法則， 61年提出三聯(lián)體遺傳密碼，從而將 DNA分子結(jié)構(gòu)與生物體結(jié)合起來 ?1957年 Benzer用大腸桿菌 T4噬菌體為材料，分析了基因內(nèi)部的精細(xì)結(jié)構(gòu)，提出了順反子（ cistor)的概念，證明基因是 DNA分之上一個(gè)特定的區(qū)段，是一個(gè)功能單位，包括許多突變位點(diǎn)（突變子），突變位點(diǎn)之間可以發(fā)生重組（重組子） ?理論上，一個(gè)基因有多少對(duì)核苷酸對(duì)就有多少突變子和的重組子，實(shí)際上，突變子數(shù)少于核苷酸對(duì)數(shù)，重組子數(shù)小于突變子數(shù)。 ? 總之：順反子學(xué)說打破了“三位一體”的基因概念，把基因具體化為 DNA分子上特定的一段順序 順反子，其內(nèi)部又是可分的，包含多個(gè)突變子和重組子。 近代基因的概念： 基因是一段有功能的 DNA序列，是一個(gè)遺傳功能單位，其內(nèi)部存在有許多的重組子和突變子。 突變子：指改變后可以產(chǎn)生突變型表型的最小單位。 重組子：不能由重組分開的基本單位。 ? （五）操縱子模型 1961年法國分子生物學(xué)家 Jacob和Monod通過對(duì)大腸桿菌乳糖突變體研究，提出了操縱子學(xué)說（ operon theory)。闡明了基因在乳糖利用中的作用。 ?（六）跳躍基因（轉(zhuǎn)座子）和斷裂基因的發(fā)現(xiàn) 20世紀(jì) 50年代以前認(rèn)為每一基因組的DNA是固定的，而且其位置和他們的功能無關(guān)。 50年代初芭芭拉在玉米的控制因子的研究中指出某些遺傳因子可以轉(zhuǎn)移位置，之后在真核生物和原核生物中發(fā)現(xiàn)基因組中某些成分不固定性是普遍現(xiàn)象，稱跳躍基因。 70年代后發(fā)現(xiàn)大多真核生物基因都是不連續(xù)的，被不編碼序列隔開，稱斷裂基因。 二、基因的類別及其相互關(guān)系 ? 根據(jù)基因的功能和性質(zhì)，可將其分為以下幾類： ? （一）結(jié)構(gòu)基因（ structural gene)和調(diào)節(jié)基因(regulatory gene):既可轉(zhuǎn)錄又可翻譯。 ? （二）核糖體 RNA基因（ rRNA基因簡稱rDNA）和轉(zhuǎn)移 RNA基因（ tRNA基因簡稱tDNA ）：只可轉(zhuǎn)錄不可翻譯。前者專門轉(zhuǎn)錄rRNA， rRNA與響應(yīng)蛋白質(zhì)結(jié)合形成核糖體；后者專門轉(zhuǎn)錄 tRNA， tRNA作用是激活氨基酸。 ? （三）啟動(dòng)子（ promotor0和操縱基因(operator):既無轉(zhuǎn)錄功能又無翻譯功能，確切說，它們不能稱為基因。 三、基因與 DNA ? 一個(gè)基因大約有 5006000個(gè)核苷酸對(duì)，但并非DNA分子上任一含有幾千個(gè)核苷酸對(duì)的區(qū)段都是一個(gè)基因，基因是一個(gè)含有特定遺傳信息的DNA分子
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