第三章基因与基因组的结构与功能ppt课件.ppt

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1、第三章基因与基因组的结构与功能基因？3.1基因的概念包括:编码基因与非编码区从生化学上来说指的是一段DNA或RNA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的功能单位，同时也是一个交换单位和突变单位。基因（gene）是DNA和RNA分子中具有遗传效应的核苷酸序列，是遗传的基本的单位。基因概念的发展大致上分以下几个阶段:孟德尔所阐明的基因观——“基因是生物体传递遗传信息和表达遗传信息的基本物质单位”。1865年，奥地利神父孟德尔从7个豌豆性状的实验提

2、出了“遗传因子假说”（每个性状由定位在染色体上的遗传因子控制，并提出了遗传因子的分离与自由组合的两大遗传规律性）。第二阶段摩尔根时代赋予基因以物质的内涵。随后摩根通过对果蝇的研究提出了基因的连锁遗传规律，并定义了经典的基因概念。（经典基因概念：基因是孤立地、排列在染色体上的实体，具有特定功能，能独立发生突变的遗传交换的、“三位一体”的、最小的遗传单位。呈线性排列在染色体上的遗传实体。）3、顺反子阶段：顺反子就是一段核苷酸序列，能编码一条完整的多肽。4、现代基因阶段：编码基因的主要编码产物是多肽链，另

3、外还包括许多编码RNA的基因。现代基因概念：操纵子、转座子、断裂基因、重叠基因、假基因……5’…...AGCCGACTATGTCGAAGCTT…..…GCTTGACTATAAGACA……3’3‘…...TCGGCTGATACAGCTTCTAA…..…CGAACTGATATTCTGT……5‘转录调控区贮存RNA或蛋白质结构信息区转录终止区基因的基本结构基因结构3.2基因的命名法基因原则：简明、独特、能够表达基因的特征或功能基因符号：独特、简短、仅含拉丁字母和阿拉伯数字，不应有标点符号。3.3基因组基因

4、组（genome)：细胞或生物体内一套完整单体的遗传物质的总和；或所含有的全部基因。如人：22常+X，Y，+线粒体基因组基因组的功能是贮存和表达遗传信息。主要由两种基因组组成核基因组核外基因组：质粒基因组、线粒体基因组、叶绿体基因组等重要的遗传信息存在于核基因组内基因组的结构主要指不同的基因功能区域在核酸分列中的分布和排布情况。基因及基因组的大小与C值矛盾C值（C-value）：单倍体基因组中的全部DNA量。C值悖论：基因组的大小和DNA含量随着生物进化复杂程度的增加而逐步上升，但也有另外。变形虫的

5、C值是人的200倍3.4病毒及其基因组3.4.1病毒基因组的一般特点及病毒的核酸病毒基因组的特点1．基因组大小相差很大：2．核酸结构多样性：3．编码序列>90%(基因组)HBV：3.2kb痘病毒：300kbDNA或RNA单链或双链合环状分子或线性分子4.多为单拷贝,即每个基因只出现一次5.基因有连续的和间断的(有内含子)6.相关基因丛集:功能上相关的基因排列在一起7.有重叠基因8.含有不规则结构基因病毒基因组核酸的主要类型双链RNA单链负股RNA单链正股RNA分类DNARNA双链DNA：HBV单链D

6、NA：M13噬菌体正股(+)：序列与mRNA相同的链负股(-)：序列与mRNA互补的链典型病毒基因组介绍SV40病毒基因组.双链环状DNA：5243bp早期转录区：一个基因（2个蛋白质t，T）调控区（400bp）：复制起始点，启动子，增强子晚期转录区：先转录出一个多顺反子mRNAVP1mRNAVP2mRNAVP3mRNAVP3比VP2N端少1/3AUG位于VP2和VP3内.UAA内含子1内含子2前体mRNA剪接方式1：去除内含子1剪接方式2：去除内含子2T-mRNAt-mRNAT-抗原t-抗原分布

7、于核内：100KD分布于胞浆内：18KDT-抗原和t-抗原mRNA前体的不同剪接方式UAA.2、逆转录病毒(retroviruses，HIV)（1）一般特征病毒(+)股RNA为2个拷贝,基本结构为:５＇帽－R－U5－PB－－DLS－－gag－pol－env－(onc－)－C－PB＋－U3－R－poly(A)n病毒颗粒中有两条相同的正股RNA+两条来自宿主细胞的tRNAA：编码区:所有逆转录病毒均含有3个基本结构基因gag:病毒衣壳蛋白pol:肽链内切酶,一个逆转录酶,一个与前病毒整合相关的酶env

8、:包膜蛋白B：非编码区:与基因组复制和基因表达有关A:R区:两端的重复序列,与cDNA合成有关B:引物结合区(primerbindingsite,PB)C:U区:U3含强启动子,起始转录RNA.U5与转录终止和加polyA有关D:DLS--C区:DLS:两条病毒(+)RNA链结合位点:包装信号:RNA装入病毒颗粒C:调控区.（2）前病毒基因组的转录和翻译A：逆转录病毒基因组的复制和转录都需要经过DNA中间体才能完成.RNA病毒DNA前病毒RNA病毒(cDNA)末端