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《原核與真核基因與基因組的比較》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第三章基因、基因組的結(jié)構(gòu)討論題基本概念：基因、基因組、基因組學(xué)、人類基因組計劃真核生物基因組與原核生物基因組有何主要區(qū)別？以圖解說明真核細(xì)胞編碼蛋白質(zhì)的基因的一般結(jié)構(gòu)。第一節(jié)基因的概念一、基因概念的發(fā)展（一）基因概念的提出1、遺傳學(xué)的奠基人孟德爾（GregorJohannMendel1822～1884），在布爾諾的奧古斯丁教派修道院的菜園里，揮灑了8年的汗水，于1865年2月在奧地利自然科學(xué)學(xué)會會議上報告了自己植物雜交研究結(jié)果，第二年在奧地利自然科學(xué)學(xué)會年刊上發(fā)表了著名的《植物雜交試驗》的論文。文中指出，生物每一個性狀都是通過遺傳因子來傳遞的，
2、遺傳因子是一些獨立的遺傳單位。這樣把可觀察的遺傳性狀和控制它的內(nèi)在的遺傳因子區(qū)分開來了，遺傳因子作為基因的雛形名詞誕生了?？梢哉f，遺傳因子實際上是孟德爾根據(jù)其實驗結(jié)果所虛擬假想的某種東西，從那時起遺傳學(xué)家踏上了尋找基因?qū)嶓w的艱難歷程。1903年薩頓（W.S.Sutton1877～1916）和鮑維里（T.Boveri1862～1915）兩人注意到在雜交試驗中遺傳因子的行為與減數(shù)分裂和受精中染色體的行為非常吻合，他們作出“遺傳因子位于染色體上”的“薩頓—鮑維里假想”。這種假想可以很好地解釋孟德爾的兩大規(guī)律，在以后的科學(xué)實驗中也得到了證實，即被稱為遺
3、傳的染色體理論。1909年丹麥遺傳學(xué)家約翰遜（W.Johansen1859～1927）在《精密遺傳學(xué)原理》一書中提出“基因”概念，以此來替代孟德爾假定的“遺傳因子”。從此，“基因”一詞一直伴隨著遺傳學(xué)發(fā)展至今。（二）基因結(jié)構(gòu)和功能的探索摩爾根（ThomanHuntMorgan1866～1945）和他的學(xué)生們利用果蠅作了大量的潛心研究。1926年他的巨著《基因論》出版，從而建立了著名的基因?qū)W說，他還繪制了著名的果蠅基因位置圖，首次完成了當(dāng)時最新的基因概念的描述，即基因以直線形式排列，它決定著一個特定的性狀，而且能發(fā)生突變并隨著染色體同源節(jié)段的互換
4、而交換，它不僅是決定性狀的功能單位，而且是一個突變單位和交換單位。至此，人們對基因概念的理解更加具體和豐富了。但基因到底是何物?其物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成怎樣?它是怎樣決定遺傳性狀的?當(dāng)時一無所知。自從1900年孟德爾定律重新發(fā)現(xiàn)后，“基因怎樣控制性狀”的問題引起了許多遺傳學(xué)家的濃厚興趣。經(jīng)過他們孜孜以求的努力，又出現(xiàn)了一批重要成果。如1941年比德爾（G.W.Beadle1903～）和塔特姆（E.L.Tatum1909～1975）提出一個基因一個酶學(xué)說，證明基因通過它所控制的酶決定著代謝中生化反應(yīng)步驟，進而決定生物性狀。1949年鮑林（L.C.Pa
5、uling1901～）與合作者在研究鐮刀型細(xì)胞貧血癥時推論基因決定著多肽鏈的氨基酸順序，這樣20世紀(jì)40年代末至20世紀(jì)50年代初，基因是通過控制合成特定蛋白質(zhì)以控制代謝決定性狀原理變得清晰起來。1944年艾弗里（O.T.Avery1877～1955）、麥卡蒂（M.McCarty1911～）等人發(fā)表了關(guān)于“轉(zhuǎn)化因子”的重要論文，首次用實驗明確證實：DNA是遺傳信息的載體。1952年赫爾希（A.D.Hershey）和蔡斯（M.M.Chase1927～）進一步證明遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)。1953年美國分子生物學(xué)家沃森（J.D.Watson）和
6、英國分子生物學(xué)家克里克（F.H.C.Crick）通力協(xié)作，根據(jù)X射線衍射分析，提出了著名的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，進一步說明基因成分就是DNA，它控制著蛋白質(zhì)合成。1957年法國遺傳學(xué)家本滋爾（Benzer）以T4噬菌體作為研究材料分析了基因內(nèi)部的精細(xì)結(jié)構(gòu)，提出了順反子學(xué)說。這個學(xué)說打破了過去關(guān)于基因是突變、重組、決定遺傳性狀的“三位一體”概念及基因是最小的不可分割的遺傳單位的觀點，從而認(rèn)為基因為DNA分子上一段核苷酸順序，負(fù)責(zé)著遺傳信息傳遞，一個基因內(nèi)部仍可劃分若干個起作用的小單位，即可區(qū)分成順反子、突變子和重組子。一個作用子通常決定一種多肽鏈
7、合成，一個基因包含一個或幾個作用子。突變子指基因內(nèi)突變的最小單位，而重組子為最小的重組合單位，只包含一對核苷酸。所有這些均是基因概念的偉大突破。關(guān)于基因的本質(zhì)確定后，人們又把研究視線轉(zhuǎn)移到基因傳遞遺傳信息的過程上。在20世紀(jì)50年代初人們已懂得基因與蛋白質(zhì)間似乎存在著相應(yīng)的聯(lián)系，但基因中信息怎樣傳遞到蛋白質(zhì)上這一基因功能的關(guān)鍵課題在20世紀(jì)60年代至20世紀(jì)70年代才得以解決。從1961年開始，尼倫伯格（M.W.Nirenberg）和科拉納（H.G.Khorana）等人逐步搞清了基因以核苷酸三聯(lián)體為一組編碼氨基酸，并在1967年破譯了全部64個
8、遺傳密碼，這樣把核酸密碼和蛋白質(zhì)合成聯(lián)系起來。然后，沃森和克里克等人提出的“中心法則”更加明確地揭示了生命活動的基本過程。1970年特明（H.M.Te
