第三章+基因与基因组的结构ppt课件.ppt

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1、3基因与基因组的结构3.1基因的结构3.2基因组的大小与C值矛盾3.3原核生物基因组3.4真核生物基因组3.1基因的结构经典遗传学——基因是独立的功能单位、重组单位和突变单位。顺反子概念——基因是独立的功能单位，内含许多重组单位和突变单位。分子遗传学——基因是一段有编码功能的DNA（或RNA）序列。基因是遗传的基本单位，是具有遗传效应的核酸片段。3.1.1基因概念的发展启动子——SD序列——ORF1——SD序列——ORF2——SD序列——ORF3——终止子原核生物：真核生物：启动子——5‘-非翻译区——外显子1——内含子——外显

2、子2——3’-非翻译区——终止子3.1.2结构基因的基本构成真核生物的断裂基因的发现●Splittinggene的证实1977ChambonOvalbumincDNAasprobeEcoRIHindIIIOviductDNAErythrocyteDNAOvalbumincDNAREmapHinfIHinfIIHeaIIIHinfIIIPstIHinfIV(NoEcoRIHindIIIREsite)Berget,SharpgroupRobertsgroupSplittingseq.intheleadingregionofHexon

3、cpgeneofAd2aftermonthsAndpresentationinCSHDNAofAd2+EcoRI&HindIIImRNAofHexoncp132ChambonwasinspiredbyBerget’sreportTotalDNAofchickencDNA7DNAloopHinfIHinfIIHeaIIIHinfIIIPstIHinfIVEcoRI,HindIIIEcoRI,HindIIISpacerSpacercDNAmRNApresumeHinfIHinfIIHeaIIIHinfIIIPstIHinfIVDNA

4、转录逆转录真核生物结构基因，由若干个编码区和非编码区互相间隔开但又连续镶嵌而成，去除非编码区再连接后，可翻译出由连续氨基酸组成的完整蛋白质，这些基因称为断裂基因。断裂基因(splitegene)CABD编码区A、B、C、D非编码区外显子(exon)和内含子(intron)外显子：（基因上的编码序列）在断裂基因及其初级转录产物上出现，并表达为成熟RNA的核酸序列。内含子：（基因上的非编码序列）在断裂基因及其初级转录产物上出现，而在剪接过程中被除去的核酸序列。3.2基因组的大小与C值矛盾基因组的大小一般用碱基对的数量来表示。基因组的

5、大小大致上与进化的复杂性有关。C值：生物体的单倍体基因组所含DNA总量。C值矛盾(Cvalueparadox)：真核生物中DNA含量的反常现象。基因组：基因组是细胞中的所有DNA，包括所有基因和基因间区域。●基因组很小，大多只有一条染色体●结构简炼●存在转录单元(trnascriptionaloperon)多顺反子(polycistron)●存在重叠基因X174D-E-J-F-G-HmRNA蛋白J、F、GHDE原核生物基因组结构特点3.3原核生物基因组3.3.1大肠杆菌基因组DNA组织成为类核（nucleiod）DNA闭合环状

6、，4,200Kb（1300微米），约4000个基因。非编码区比例较小。结构基因单拷贝，rRNA和tRNA基因为寡拷贝3.3.2重叠基因(overlappinggene)1977年Sanger首先发现。X174，5386nt，11个基因，3个转录单位，由3个启动子（pA,pB,pD）控制。非翻译区只占4%(217/5386)重叠基因：是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列。基因重叠的方式1大基因内包含小基因：如：B基因包含在A基因内，E基因完全包含在D基因内。2前后两基因首尾重叠：例1：如：基因D终止X174DNA序列：5

7、`—T—A—A—T—G—3`重叠一个碱基基因J起始例2：如：基因A终止X174DNA序列5`——A—T—G—A—3`重叠4个碱基基因C起始3三个基因之间重叠基因Bphe终止基因AserAspGluDNA序列-T-T-C-T-G-A-T-G-A-A-A-基因K起始Val3.4真核生物基因组核基因组细胞器基因组多为环状,多拷贝;均编码自身所需的蛋白和RNA真核生物基因组结构特点●真核基因组结构庞大●单顺反子●基因具不连续性●非编码区比例较大●含有大量重复序列DNA分类3.4.1单一顺序和重复顺序单一顺序(Uniquesequenc

8、e)重复顺序短片段的重复顺序可分为三种类型：（1）正向重复(directrepeats)又叫顺向重复；5‘CAGGCAGG3’3‘GTCCGTCC5’（2）镜向重复(Palindromicsequence)；5‘CAGGAC3’3‘GTCCTG5’5‘GAATT