文档介绍：第4章基因和基因组的结构和功能 基因的概念基因的概念有一个发展过程, 1866 年Mendel 发表了《植物杂交实验》的论文,提出遗传因子( ic factor )的概念, 1903 年Sutton 和Boveri 提出遗传因子位于染色体上, 1907 年Johannsen 提出基因的概念, 1926 an 出版了《基因论》。1941 年Beadlr 和Tatum 提出一个基因一个酶的学说, 1955 年Benzer 用T4噬菌体为材料,提出顺反子的概念。 1961 年Jacob 和Moned 提出操纵子学说,提出结构基因、调节基因、操纵基因等概念, 1977 年Sanger 测定了ΦX174 的序列,发现了重叠基因,同年, Jacp 发现了假基因, Sharp 和Robert 发现了断裂基因。现时可将基因定义为 DNA 分子中最小的功能单位,为 RNA 或蛋白质编码的基因称结构基因,只有调节功能, 不转录生成 RNA 的称调节基因。 基因的命名基因的命名在不同的生物有不同的规则。顺反子通过顺反试验确定, 如两个位点可以互补,则不属于一个顺反子;如两个位点不可以互补,则属于同一个顺反子。上图为突变发生在相同基因无互补,下图为突变发生在不同基因,图中蓝条表示基因,红点表示突变位点。 基因组 基因组的概念某生物体所含的全部遗传物质称该生物体的基因组。“真核生物基因组”这个词是一个有多重含义的概念。众多的不同基因存在于构成细胞核基因组的各种类型的 DNA 序列中,也存在于细胞器所含相对较少的 DNA 序列中。广义的基因组包含细胞器的 DNA 序列,但由于真核生物最本质的特征是由分隔在细胞核内的核基因组决定的,通常说的基因组指的是核基因组,细胞器中的 DNA 可分别称作线粒体基因组和叶绿体基因组。某条染色体的基因的总和可称作某染色体基因组。 基因组的大小和 C值矛盾 2. 基因组的大小和 C值矛盾某生物单倍体的 DNA 总量称 C值, C值与生物的进化程度不完全对应。 病毒基因组 病毒基因组的特点 , 3×10 3 ~3×10 6bp. DNA 或RNA 组成,但每种病毒只含有一种核酸。 3. 除逆转录病毒外,病毒基因都是单拷贝的,基因组的大部分序列是用来编码蛋白质的,基因之间的间隔序列很短。 ,由共同的调控原件调控,并转录成同一 mRNA 分子,可指导多种蛋白质的合成。 ,而噬菌体(感染细菌的病毒) 基因中无内含子。 6. 有重叠基因,即一段核酸序列可以编码多个肽链,这样现象在噬菌体中较普遍。 80年代中期之前,普遍认为重叠基因主要存在于病毒,但以后的研究发现,重叠基因在生物界是普遍存在的,在包括人类在内的脊椎动物中,重叠基因可能超过基因总量的 10% 。重叠基因的生物学意义有待深入研究。 病毒的核酸病毒的核酸可以是单链或双链,闭合环状或线状分子。病毒的 DNA 多数是双链分子,少数为单链分子。线状 DNA 有末端重复序列,复制时可以环化。不少病毒以 RNA 为遗传物质,称作 RNA 病毒, 可分为正链病毒(positive strand virus )、负链病毒(negative strand virus )、双链病毒(double-strand virus )、逆转录病毒(reverse transcription virus )4类。