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第四节基因的本质
一、基因的概念及其发展
二、基因的作用与性状表达
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一、基因的概念及其发展
基因概念的发展分两个阶段:
(一)经典遗传学阶段
(二)分子遗传学阶段
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(一)经典遗传学的基因概念
1、孟德尔的遗传因子—控制生物性状的功能单位。1909年,丹麦遗传学家Johnson提出了基因(gene)这个名词,取代了Mendel的遗传因子,一直应用至今。
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(一)经典遗传学的基因概念
2、Morgan的基因概念:
    基因是不连续的颗粒状因子,在染色体上有固定的位置,并且呈直线排列,具有相对的稳定性。
    基因作为一个功能单位控制有机体的性状表达。
基因以整体进行突变,是突变的最小单位。  
基因在交换中不能被分割,是重组的最小单位。
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(一)经典遗传学的基因概念
交换、突变都涉及基因的结构,因此突变单位和重组单位也统称为结构单位。所以,经典遗传学认为基因既是一个结构单位,又是一个功能单位。到底基因是什么物质构成的,基因的本质是什么,经典遗传学无法回答这个问题。
40年代以后,随着分子遗传学的飞速发展,对基因有了越来越深刻的认识。DNA双螺旋模型的建立、遗传密码的破译,使基因的概念获得了更加具体的内容。
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(二)分子遗传学的基因概念
1、概念:基因是携带有特殊的遗传信息的DN***段,是遗传的功能单位。
这些遗传信息或者被转录为RNA并进而翻译为多肽;或者只被转录为RNA即可行使功能;或者对其他基因的活动起调控作用。
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(二)分子遗传学的基因概念
2、基因的精细结构:基因在结构上并不是不可分割的最小单位,一个基因还可以划分为若干个小单位:
①突变子(muton):发生突变的最小单位。最小的突变子是一个核苷酸对。
②重组子(recon):可交换的最小单位。最小的重组子也可以只是一个核苷酸对。
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(二)分子遗传学的基因概念
③顺反子(cistron):又叫作用子,顺反子是控制一条多肽链合成的DNA序列,是最小的功能单位。它的平均大小约为500-1500bp。
这些基因亚单位是通过顺反测验提出的。
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(二)分子遗传学的基因概念
3、随着分子遗传学的不断发展,关于基因的认识也在不断地发展,使基因的概念有了新的内容。
结构基因(structuralgene):可以编码蛋白质的一段DNA序列。
调控基因(regulatorgene):其产物参与调控其他结构基因表达的基因。
重叠基因(overlappinggene):同一个DNA序列可以参与编码两个以上的RNA或多肽链。
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(二)分子遗传学的基因概念
不连续基因(splittinggene):在一个基因内,编码序列——外显子(exon)与非编码序列——内含子(intron)相间排列。
跳跃基因(jumpinggene):可以在染色体上移动位置的基因。
假基因(pseudogene):已经丧失功能,但是结构还存在的基因。