文档介绍：第六章基因表达的调控
本章,我们讨论4个问题:
?
?
?
概述
一、基因(gene)
(一)概念从化学上来说指的是一段DNA或RNA(病毒)顺序,该顺序可以产生或影响某种表型,可以由于突变生成等位基因变异体。
从遗传学上来说代表一个遗传单位、1个功能单位,1个交换单位和1个突变单位。
基因是核酸分子中贮存遗传信息的遗传单位,是指贮存有功能的蛋白质多肽链或RNA序列信息及表达这些信息所必需的全部核苷酸序列(7分P27)
,称为表现型(Phenotype,简称表型)。与表型相应的基因组成称为基因型(ype)。如细菌Leu+、Leu-和Leu+、Leu-。
(allele) (1)二倍体细胞有2套基因,一套来自父本,另一套来自母本,每个细胞的全套基因由2套基因组成,每一对基因称做等位基因。(2)由于突变作用引起DNA结构变异,所以某一基因可具有若干种不同的形式,这种同一基因不同的形式互称等位基因。
,它负责有一定的遗传信息,在特定的条件下表达这种信息,产生特定的生理功能。
,交换只能发生在基因之间。
,即基因决定蛋白质氨基酸排列顺序。
。
(二)分类基因可以分为结构基因和调节基因。
结构基因(structural gene) 指能转录成为mRNA、rRNA或tRNA的DNA顺序。
二、基因组(genome)
1个配子(精子或卵子,1个单倍体细胞,1个病毒所包含的全套基因。(1个哺乳动物体细胞含2套基因组,1个原核细胞、1个病毒颗粒含1套基因组)
细胞或生物体中,一套完整单倍体的遗传物质的总和称为基因组。
原核、真核、病毒3大基因组比较。
三、基因表达(gene expression)(里→外)
(一)概念基因产生功能的过程,称基因表达,也称编码(code)。
DNA RNA protein
基因表达的过程是信息分子(DNA或RNA)转变成功能分子(protein)的过程。
mRNA
tRNA
rRNA
translation
translation
replication
reverse
transcription
RNA pol合成RNA的过程,产生单链RNA互补于DNA,在某些病毒中则是互补于RNA模板。
,核糖体和tRNA解释mRNA含有的信息密码。
蛋白质是大而复杂的功能分子,每1类生物各有其1套特有的蛋白质,不同的生物体内罕见完全相同的蛋白分子,人的蛋白质分子不下10万种。
四、基因表达的调控
基因表达主要包括(基因)转录和(蛋白质)翻译使信息分子DNA转变成功分子protein的过程,这一过程在体内受到精密的调控,以保证功能的有序性。这一调控称为基因表达的调控,简称基因调控。
五、基因表达调控的要点
(一)调控的细胞学基础
原核生物
真核生物
prokaryote 无真核结构的单细胞生物。包括细菌、蓝绿藻等。其DNA、protein、组成1个相当致密的类核,但无核膜与胞质分开。因为无核膜,基因受环境影响大。
eukaryote单或多细胞生物,有核膜将染色体等有关物质包围在内与胞质分开,细胞有有丝分裂和减数分裂2种形式,具有这些特征的生物称真核生物。其细胞称为真核细胞。
(二)调控最大特点
调控直接受环境及营养状况的影响。调控是为了适应环境获取营养达到生存即分裂繁殖的最优化(原核既无充足的能源贮备,又无高等植物制造有机物的本领)。所以调控体现1个“快”字,快速适应环境,获取营养,合成必需蛋白质、降解不必要成分。这是长期进化,获得的适应应变能力。(适应环境获取营养、解决“温饱”问题。)
遗传程序调控、按“既定方针办”如动物1个受精卵,按遗传程序开开关关基因,发育成成熟个体,该遗传程序是构成胚胎发育和组织分化的基础。仅极少基因间接或直接受环境因素的影响。这一特点使真核在千变万化的环境下,主要组织或器官仍能维持正常功能(“处世不惊”)。