基因、基因组和基因组学-.ppt

……在遗传学发展的不同阶段,基因有着不同的定义和内涵,基因概念的每次更新和丰富均是遗传学和生物学的一次革命和飞跃。1865年,遗传学奠基人Mendel遗传因子,认为遗传因子是一个遗传单位,可以决定从亲代遗传给子代的性状;1909年,丹麦遗传学家Johanson用基因取代了Mendel的遗传因子,认为遗传因子就是基因;*11910年,Morgan果蝇杂交实验果蝇眼睛颜色(白色)与性别(雄性)相互连锁---认识到基因在染色体上,是位于染色体上的实体物质;基因是一个遗传、交换和突变的单位;1941年,Beadle和Tatum提出“一个基因一个酶”学说,认为基因在染色体上并决定蛋白质;1944年Avery转化,1952年Hershey和Chase实验证明DNA是遗传信息的携带者,是遗传物质。1953年Watson和CrickDNA双螺旋结构模型全面揭示了DNA的化学性质,并解决了当时困扰生物学家的基因复制和遗传的难题。*2现代分子遗传学关于基因的概念(1)现代基因概念DNA分子中含有特定遗传信息的核苷酸序列,是合成有功能蛋白质或RNA所必需的全部DNA序列(除部分病毒RNA),即一个基因不仅包括编码蛋白质或RNA的核苷酸序列,还包括为保证转录所必需的调控序列。*3(1)具有转录和翻译功能,编码蛋白质的基因。包括结构基因和调节基因;结构基因可被转录形成mRNA,并转译成多肽链,构成各种结构蛋白质,催化各种生化反应的酶和激素等。调节基因某些可调节控制结构基因表达的基因。其突变可影响一个或多个结构基因的功能,或导致一个或多个蛋白质(或酶)量的改变。*4*(2)只有转录功能而没有翻译功能的基因,包括tRNA基因和rRNA基因。(3)不转录的基因,它对基因表达起调节控制作用,包括启动基因和操纵基因。5开放阅读框架(openreadingframe,ORF):在DNA链上,由蛋白质合成的起始密码开始,到终止密码为止的一个连续编码序列。(1)编码区能够编码产生蛋白质的序列,包括外显子与内含子;(2)前导区位于编码区上游,相当于mRNA5‘端非编码区;(3)调节区包括启动子和增强子等基因编码区的两侧;*6基因的几种特殊形式跳跃基因(jumpinggene)指可在DNA分子间进行转移的DN***段。也称为转座遗传因子,转座元件或转座基因。重复基因:指在同一个基因组中存在2个或者2个以上拷贝的基因,一般来源于基因组内的不等交换、反转录插入及大规模的染色体片段重复等。:*7断裂基因(splitegene)指基因的编码序列在DNA分子上是不连续排列的,而是被不编码的序列所隔开;编码序列称外显子(exon),非编码序列称内含子(intron);因发现断裂基因,1993年获诺贝尔奖罗伯茨夏普PromoterexonintronFlanking*8所谓重叠基因(overlappinggene)是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列;也即同一DNA序列可以得到不同的mRNA,从而编码多种具有部分重叠序列的蛋白质的基因。某些原核生物、病毒或噬菌体1977年,Sanger在研究ΦX174时发现重叠基因*9基因重叠的方式(1)一个基因完全在另一个基因里面。(2)几个基因部分重叠。(3)两个基因之间只有一个碱基重叠。噬菌体ΦX174的重叠基因*10