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《基因與基因組的結(jié)構(gòu)和功能》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第四章基因與基因組的結(jié)構(gòu)和功能本章重點(diǎn)基因、基因組、基因家族、基因簇等概念斷裂基因、重疊基因、基因家族DNA序列組織本章難點(diǎn)DNA序列組織4·1基因的概念“基因”概念的提出孟德?tīng)枺℅regorJohannMendel1822～1884），《植物雜交試驗(yàn)》一文中指出，生物每一個(gè)性狀都是通過(guò)遺傳因子來(lái)傳遞的，遺傳因子是一些獨(dú)立的遺傳單位1903年薩頓（W.S.Sutton1877～1916）和鮑維里（T.Boveri1862～1915）“薩頓—鮑維里假想”：遺傳因子位于染色體上1909年丹麥遺傳學(xué)家約翰遜（W.Johansen1859～1927）在《精密遺傳學(xué)原理
2、》一書中提出“基因（Gene）”概念，以此來(lái)替代孟德?tīng)柤俣ǖ摹斑z傳因子”。從此，“基因”一詞一直伴隨著遺傳學(xué)發(fā)展至今摩爾根（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(shuō)，他還繪制了著名的果蠅基因位置圖，首次完成了當(dāng)時(shí)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(gè)特定的性狀，而且能發(fā)生突變并隨著染色體同源節(jié)段的互換而交換，它不僅是決定性狀的功能單位，而且是一個(gè)突變單位和交換單位Theoryofthegene基因是染色體上的實(shí)體基因象鏈珠(bead)
3、一樣，孤立地呈線狀地排列在染色體上基因是：功能(functionalunit)突變(mutationunit)交換(cross-overunit)“三位一體”的(Threeinone)最小的不可分割的基本的遺傳單位(1926T.H.Morgan)1941年比德?tīng)枺℅.W.Beadle1903～1989）和塔特姆（E.L.Tatum1909～1975）提出一個(gè)基因一個(gè)酶學(xué)說(shuō)，證明基因通過(guò)它所控制的酶決定著代謝中生化反應(yīng)步驟，進(jìn)而決定生物性狀。1949年鮑林（L.C.Pauling1901～1994）與合作者在研究鐮刀型細(xì)胞貧血癥時(shí)推論基因決定著多肽鏈的氨基酸順序
4、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(shí)驗(yàn)明確證實(shí)：DNA是遺傳信息的載體1952年赫爾希（A.D.Hershey）和蔡斯（M.M.Chase1927～）進(jìn)一步證明遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)1953年美國(guó)分子生物學(xué)家沃森（J.D.Watson）和英國(guó)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(jìn)一步說(shuō)明基因成分就是DNA，它控制著蛋白質(zhì)合成?；虮举|(zhì)的確定為分子遺傳學(xué)發(fā)展拉開(kāi)了序幕1957年法國(guó)
5、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?lè)醋訉W(xué)說(shuō)。這個(gè)學(xué)說(shuō)打破了過(guò)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(diǎn)，從而認(rèn)為基因是DNA分子上一段核苷酸順序，負(fù)責(zé)著遺傳信息傳遞，一個(gè)基因內(nèi)部仍可劃分若干個(gè)起作用的小單位，即可區(qū)分成順?lè)醋?、突變子和重組子順?lè)醋樱耗芫幋a一條完整的多肽鏈的一段核苷酸序列在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
6、年開(kāi)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(gè)遺傳密碼，這樣把核酸密碼和蛋白質(zhì)合成聯(lián)系起來(lái)。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(dòng)的基本過(guò)程。1970年特明（H.M.Temin）以在勞斯肉瘤病毒內(nèi)發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶這一成就進(jìn)一步發(fā)展和完善了“中心法則”，至此，遺傳信息傳遞的過(guò)程已較清晰地展示在人們的眼前?；蚋拍畹倪M(jìn)一步發(fā)展1、基因具重疊性1977年桑格（F.Sanger）領(lǐng)導(dǎo)的研究小組，根據(jù)大量研究事實(shí)繪制了共含有5375個(gè)核苷酸的
7、ΦX174噬菌體DNA堿基順序圖，第一次揭示了遺傳的一種經(jīng)濟(jì)而巧妙的編排——B和E基因核苷酸順序分別與A和D基因的核苷酸順序的一部分互相重疊。當(dāng)然它們各有一套讀碼結(jié)構(gòu)，且基因末端密碼也有重疊現(xiàn)象（A基因終止密碼子TGA和C基因起始密碼子ATG重疊2個(gè)核苷酸；D基因的終止密碼子TAA與J基因起始密碼子ATG互相重疊1個(gè)核苷酸，順序?yàn)門AATG）重疊基因{overlappinggene}：同一段DNA的編碼順序，由于閱讀框架的不同或終止早晚的不同，同時(shí)編碼兩個(gè)或兩個(gè)以上多肽鏈的基因?；蛑丿B示意圖噬菌體?X174基因圖2、內(nèi)含子和外顯子人們?cè)谘芯啃‰u卵清蛋白基因
8、時(shí)發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)錄形成的mRNA只有該基因長(zhǎng)
