基因与基因组的结构与功能

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1、第3章基因与基因组的结构与功能3.2.基因概念的多样性3.3.基因组3.1.基因概念的变迁Theoryofthegene基因是染色体上的实体基因象链珠(bead)一样，孤立地呈线状地排列在染色体上基因是；功能(functionalunit)突变(mutationunit)交换(cross-overunit)“三位一体”的(Threeinone)最小的不可分割的基本的遗传单位(1926T.H.Morgan)经典的基因概念3.1基因概念的变迁顺反子理论Theoryofcistron(S.Benzer1955)对经典的基因概念的第一次重要修正与发展顺反子假说（T

2、heoryofcistron）Cistron是基因的同义词在一个顺反子内，有若干个突变单位突变子(muton)在一个顺反子内，有若干个交换单位交换子（recon）传统的概念：基因是一个具有特定功能的，完整的不可分割的最小的遗传单位，基因内可以低频率发生重组，交换mut1Xmut2W.t是基因内发生交换的结果cistron概念的提出是对经典的基因概念的动摇现代基因的定义基因（gene)是核酸分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本单位和突变单位以及控制性状的功能单位，包括结构基基因和调控基因。结构基因指编码蛋白质或RNA的DNA序列。★蛋白质基因：tran

3、scriptableandtranslatablegene；★RNA基因：transcriptablebutnontranslatablegene；tDNA,rDNA。★调控基因：untranscriptablenontranslatablegene,调控邻近的结构基因的表达，如：启动基因，操纵基因不转录、不翻译不是所有的基因都能为蛋白质编码基因命名无严格统一标准一般：三个小写英文斜体字母表示，lac、leu三个小写英文斜体字母后面加一个斜体大写字母表示基因座，LacZ、LacY、LacA质粒：自然质粒，三个正体字母，第一个字母大写；重组质粒，两个大写字母前

4、加一个p，大写字母表示构建该质粒的研究者或单位，如pSC101（SC代表StanleyCohen）。果蝇：对突变的表型用1~4个斜体字母代表，如white（w）、tailless（tll）。酵母：一般用三个大写斜体字母表示基因的功能，后面的数字表示不同的基因座，如GAL4,CDC28，也有例外。线虫：三个小写斜体字母表示突变型，连字符加数字表示基因座，如unc-86，ced-9。植物：大多数情况用1~3个小写字母表示。脊椎动物：1~4个小写字母和数字表示，如sey，myc。人类：与脊椎动物类似，但需要大写，如MYC、ENO1。1、取决于它所包含的内含子的长度

5、例如：31Kb的二氢叶酸还原酶基因含6个外显子，mRNA长度为2Kb，内含子长29Kb，内含子比外显子大很多。2、取决于所包含的内含子的数目不同生物的外显子数目随着进化增加，基因平均长度也在增加。3.2基因的大小3.3基因组GenomeP30基因组：一个细胞或病毒的全部遗传信息；一套完整的单倍体的遗传物质的总和；含有一种生物的一整套遗传信息的遗传物质；……3.3.1生物进化的C值矛盾(Cvalueparadox)ThetotalamountofDNAinthegenomeofhaploidisacharacteristicofeachlivingspeci

6、esknownasitsMaximumCvalue(单倍体基因组总DNA的含量)最大C值MaximumCvalueThetotalamountofDNAforencodingthegenesinformationistermeditsMinimumcvalue（编码基因信息的总DNA含量）最小C值MinimumcvalueC-value：单倍体基因组总DNA的含量(bp)10610710810910101011显花植物骨鱼类哺乳类甲壳类爬行类鸟类藻类真菌革兰氏阳性菌革兰氏阴性菌枝原体霉菌蠕虫类软体动物棘皮类昆虫类软骨鱼类两栖类A生物体进化程度高低，与大C值不

7、成明显正相关B亲缘关系相近的生物大C值相差较大C一种生物内大C值与小c值相差极大人体c=C/10Frog的大C值为人的7倍lily(百合)的大C值为人的100倍！3.3.2病毒基因组DNA病毒RNA病毒3.3.2.1基本结构多数为双链(ds)、环状或线性多数为单链(ss)、线性3.3.2.2RNA病毒基因组类型特点代表种类1.单股正链RNA病毒SARS冠状病毒SARScoronavirus包膜蛋白膜蛋白核衣壳蛋白刺突蛋白病毒RNA聚合酶单股正链RNA、不分节段，5′端有甲基化帽，3′端有poly(A)结构。具有感染性，直接翻译蛋白质脊髓灰质炎病毒冠状病毒.禽

8、流感病毒(H5N1)avianinfluenzaAv