資源描述：
《基因組的結(jié)構(gòu)和功能.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、第三章基因組的結(jié)構(gòu)和功能基因（gene）是編碼有功能的蛋白質(zhì)多肽鏈或RNA所必需的全部核苷酸序列。一個(gè)基因不僅僅包括編碼蛋白質(zhì)肽鏈或RNA的核酸序列,還包括轉(zhuǎn)錄所必需的調(diào)控序列及位于編碼區(qū)5`端上游的非編碼序列、內(nèi)含子和位于編碼區(qū)3`下游的非編碼序列。基因組（gencme）細(xì)胞或生物中，一套完整單倍體遺傳物質(zhì)的總和稱為基因組。人類基因組包含22條染色體和X、Y兩條性染色體上的全部遺傳物質(zhì)（核基因組）以及胞漿線粒體上的遺傳物質(zhì)（線粒體基因組）。不同生物基因組結(jié)構(gòu)與組織形式上有巨大差別，病毒基因組結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所含結(jié)構(gòu)基因很少；原核生物基因組所含基
2、因數(shù)量較多，且有了較為完善的表達(dá)調(diào)控體系；真核生物基因組所含基因數(shù)量巨大，表達(dá)調(diào)節(jié)系統(tǒng)也更為精確。第一節(jié)病毒基因組病毒是最簡(jiǎn)單的生命形式，病毒是不能單獨(dú)繁殖的生物體，它是一類只能在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行復(fù)制的最小微生物。遺傳信息的延續(xù)構(gòu)成了其生命的主要內(nèi)容。病毒基因組的主要功能就是保證基因組的復(fù)制及其向子代傳遞，整套的基因組所編碼的蛋白質(zhì)都是與基因復(fù)制、病毒顆粒包裝以及病毒向其它宿主細(xì)胞傳遞密切相關(guān)的。完整的病毒顆粒具有蛋白質(zhì)外殼，以保護(hù)病毒核酸不受核酸酶的破壞，并能識(shí)別和侵襲特定的宿主。（一）病毒基因組可以由DNA組成，也可以是RNA組成，但每一
3、種病毒顆粒只有一種核酸組成。乳頭瘤病毒、乙肝病毒雙鏈環(huán)狀DNA腺病毒、皰疹病毒雙鏈線狀DNA脊灰病毒單鏈RNA呼腸孤病毒雙鏈RNA病毒基因組結(jié)構(gòu)功能特點(diǎn)RNA病毒基因組分為以下幾種類型復(fù)制負(fù)鏈RNA復(fù)制正鏈RNA正鏈RNA1、單股正鏈RNA病毒基因組：SARS冠狀病毒；HIV病毒、白血病病毒、肉瘤病毒正鏈RNA逆轉(zhuǎn)錄酶雙鏈cDNA插入宿主細(xì)胞基因組成為前病毒轉(zhuǎn)錄出正鏈RNA2、單股負(fù)鏈RNA病毒基因組：濾泡性口腔炎病毒、流感病毒、副流感病毒等負(fù)鏈RNA正鏈RNA復(fù)制負(fù)鏈RNA3、雙鏈RNA病毒基因組：輪狀病毒、呼腸孤病毒DNA病毒基因組分為
4、以下幾種類型DNA病毒基因組也有單、雙鏈和正、負(fù)股之分。由于單鏈DNA在轉(zhuǎn)錄之前都要合成互補(bǔ)DNA，因此正股、負(fù)股DNA區(qū)別沒有真正的顯示出來。DNA病毒基因組可以有環(huán)狀（乳頭瘤病毒）和線性（腺病毒）之分（二）、病毒與細(xì)菌或真核生物相比，基因組小、基因數(shù)少，所含遺傳信息也相應(yīng)少。同時(shí)病毒基因組之間差別大。（三）、病毒基因組有重疊基因存在。一段序列可編碼2種或2種以上蛋白質(zhì)，基因重疊雖然共用同一段核酸序列，但轉(zhuǎn)錄成的mRNA鏈的閱讀框不同。（四）、基因有連續(xù)和間斷的。噬菌體的基因是連續(xù)的，基因中無內(nèi)含子。但感染真核細(xì)胞的病毒基因是不連續(xù)的，有
5、內(nèi)含子。（五）、病毒基因組的大部分是用來編碼蛋白質(zhì)的(90%)，只有一小部分不被翻譯。（六）、相關(guān)基因叢集病毒基因組DNA序列中功能相關(guān)的編碼蛋白質(zhì)基因或rRNA基因常集中在基因組的一個(gè)或幾個(gè)特定部位形成一個(gè)功能單位或轉(zhuǎn)錄單元，它們可被一起轉(zhuǎn)錄成多順反子ｍＲＮＡ，然后加工成各種ｍＲＮＡ。（七）、除反轉(zhuǎn)錄病毒基因組有兩個(gè)拷貝外，其它病毒基因組都是單倍體。第二節(jié)原核生物基因組原核生物的生命活動(dòng)不僅僅是簡(jiǎn)單的復(fù)制基因組，還有復(fù)雜的代謝活動(dòng)，即利用外界環(huán)境中的營(yíng)養(yǎng)成分，獲取自身所需的能量，合成自身生長(zhǎng)所需的材料。原核生物需要根據(jù)外界環(huán)境的變化，調(diào)節(jié)
6、自身的酶系統(tǒng)的組成及功能，利用不同的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，調(diào)整細(xì)胞內(nèi)一些蛋白質(zhì)的數(shù)量，應(yīng)付環(huán)境的變化。因此原核生物基因組的結(jié)構(gòu)基因數(shù)量和功能的類型遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于病毒基因組。1.基因組通常僅由一條環(huán)狀雙鏈DNA分子組成。其DNA是與蛋白質(zhì)結(jié)合，但并不形成染色體結(jié)構(gòu)，只是習(xí)慣上將之稱為染色體。細(xì)菌染色體DNA在胞內(nèi)形成一個(gè)致密區(qū)域，即類核（nucleoid），類核無核膜將之與胞漿分開。2.功能相關(guān)的幾個(gè)結(jié)構(gòu)基因往往串聯(lián)排列在一起組成操縱子結(jié)構(gòu)，受上游共同的調(diào)控區(qū)控制。3.原核生物基因組中基因密度非常高,結(jié)構(gòu)基因是連續(xù)的多為單一拷貝。一、原核生物基因組結(jié)構(gòu)與功能的
7、特點(diǎn)4.結(jié)構(gòu)基因無重疊現(xiàn)象，基因組中任何一段DNA不會(huì)用于編碼2種蛋白質(zhì)。5.在原核生物基因組中含有編碼同工酶的基因。6.在不同原核生物基因組中GC含量變化很大。7、在原核生物基因組的非編碼區(qū)內(nèi)主要是一些調(diào)控序列。復(fù)制起始區(qū)、復(fù)制終止區(qū)、轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)區(qū)和終止區(qū)等。這些區(qū)域往往具有特殊的序列，并且含有反向重復(fù)序列。8、細(xì)菌基因組中的可移動(dòng)成分能產(chǎn)生轉(zhuǎn)座現(xiàn)象。9、除細(xì)菌染色體外，還有能自主復(fù)制的雙鏈環(huán)狀DNA分子，稱為質(zhì)粒。二.轉(zhuǎn)位因子轉(zhuǎn)位因子（transposableelement）即可移動(dòng)的基因成分（可移動(dòng)基因，movablegenemob），
8、是指能夠在一個(gè)DNA分子內(nèi)部或兩上DNA分子之間移動(dòng)的DNA片段。在細(xì)菌中指在質(zhì)粒和染色體之間或在質(zhì)粒和質(zhì)粒之間移動(dòng)的DNA片段（文獻(xiàn)上有時(shí)形象地稱其為是跳躍基因，jumping
