(復(fù)習(xí))基因的結(jié)構(gòu)(1)全解課件

1、基因的結(jié)構(gòu)第1頁，共27頁。什么是基因?基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片斷，是決定生物性狀的基本單位。每個(gè)DNA分子上有很多個(gè)基因，每個(gè)基因可以含有成百上千個(gè)脫氧核苷酸。不同基因中脫氧核苷酸的排列順序不同，因此不同的基因含有不同的遺傳信息。第2頁，共27頁?；虻墓δ苁鞘裁?基因能夠儲(chǔ)存、傳遞和表達(dá)遺傳信息，也都可能發(fā)生突變，從而決定生物體的性狀。基因如何決定生物性狀? 通過轉(zhuǎn)錄、翻譯，控制合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)，從而控制生物的性狀。第3頁，共27頁。某基因有堿基1200個(gè)，則它控制合成的蛋白質(zhì)所具有氨基酸數(shù)目最多為。A.100個(gè)B.200個(gè)C. 300個(gè)D.400個(gè)練習(xí)B為什么用“最多”

2、二字？第4頁，共27頁。 從以上的內(nèi)容中，我們可以看出基因其實(shí)就是一段DNA，因此其基本結(jié)構(gòu)也就和DNA是一樣的了，這些都不是我們今天所要探討的，我們今天講的結(jié)構(gòu)主要是指基因地功能結(jié)構(gòu)。一個(gè)基因第5頁，共27頁。 這是一個(gè)基因，是一段DNA序列，它攜帶有遺傳信息 它有一定的功能能控制蛋白質(zhì)的合成進(jìn)而表達(dá)生物的性狀。 那么是不是這整個(gè)片斷的信息都能編碼蛋白質(zhì)的合成呢？第6頁，共27頁。原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)上游編碼區(qū)下游不能編碼蛋白質(zhì)可調(diào)控遺傳信息的表達(dá)(調(diào)控序列)編碼蛋白質(zhì)(編碼序列)第7頁，共27頁。原核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn) RN

3、A聚合酶是由多個(gè)肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)，能識(shí)別并與調(diào)控序列中的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合,催化轉(zhuǎn)錄形成RNA。第8頁，共27頁。與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)A G G U C A C G U C GA G G T C A C G T C GT C C A G T G C A G CRNA聚合酶RNA聚合酶RNA聚合酶第9頁，共27頁。真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)一個(gè)典型的真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖編碼區(qū)含有能夠編碼蛋白質(zhì)的序列(外顯子)不能編碼蛋白質(zhì)的插入序列(內(nèi)含子)真核生物的結(jié)構(gòu)基因是斷裂基因非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子12345第10頁，共27頁。真核細(xì)胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)下游調(diào)

4、控遺傳信息的表達(dá)(調(diào)控序列)外顯子(能編碼蛋白質(zhì))內(nèi)含子(不能編碼蛋白質(zhì))第11頁，共27頁。非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子12345加 工轉(zhuǎn) 錄mRNA前體成熟mRNA加 工第12頁，共27頁。一個(gè)典型的真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)示意圖非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點(diǎn)外顯子內(nèi)含子12345原核細(xì)胞基因真核細(xì)胞基因相同點(diǎn)不同點(diǎn)原核細(xì)胞基因與真核細(xì)胞基因的比較:都是由能夠編碼蛋白質(zhì)的編碼區(qū)和具有調(diào)控作用的非編碼區(qū)組成。編碼區(qū)是連續(xù)的編碼區(qū)是間隔的，是不連續(xù)的第13頁，共27頁。不同基因所含的外顯子和內(nèi)含子數(shù)量不同如人血紅蛋白的珠蛋白基因有1700個(gè)堿基對(duì)，含有3個(gè)外顯

5、子和2個(gè)內(nèi)含子，編碼146個(gè)氨基酸。一種凝血因子基因有186000堿基對(duì)，含有26個(gè)外顯子和25個(gè)內(nèi)含子，編碼2552個(gè)氨基酸。請(qǐng)計(jì)算人的珠蛋白和凝血因子基因中外顯子的堿基對(duì)在整個(gè)基因堿基對(duì)中所占的比例？(1463)1700100% = 26%(25523)186000100% = 4%第14頁，共27頁。從這個(gè)比例中你能得出什么結(jié)論?在真核細(xì)胞中，不同基因的編碼序列，在各自基因中所占的比例是不同的。在真核細(xì)胞中，編碼序列在整個(gè)基因中所占的比例是較少的，而非編碼序列所占的比例則是較大的，從某種意義上體現(xiàn)了真核細(xì)胞基因結(jié)構(gòu)與功能的復(fù)雜性。第15頁，共27頁。人類基因組人體DNA分子所攜帶的全部遺

6、傳信息。由24個(gè)雙鏈DNA分子組成,上邊有30億個(gè)堿基對(duì)，估計(jì)有3 - 3.5萬個(gè)基因。這24個(gè)DNA分子分布在哪里? 1 - 22號(hào)染色體、X染色體、Y染色體。人類基因組研究第16頁，共27頁。分析測定人類基因組的脫氧核苷酸序列包括繪制四張圖：遺傳圖 以遺傳距離表示基因相對(duì)位置的圖物理圖 以DNA上脫氧核苷酸數(shù)目來表示表示基因?qū)嶋H 距離的圖序列圖 整個(gè)人類基因組的脫氧核苷酸序列圖(最詳盡 的物理圖)轉(zhuǎn)錄圖 基因的編碼序列圖(通過確定與DNA序列相應(yīng)的 信使RNA，確定基因的可轉(zhuǎn)錄部分) 第17頁，共27頁。參與國家美國、英國、法國、德國、日本、中國。中國是參與這項(xiàng)研究計(jì)劃的惟一發(fā)展中國家，承

7、擔(dān)3號(hào)染色體上3000萬個(gè)堿基對(duì)的測序工作，約1%。研究進(jìn)程美國科學(xué)家于1985年率先提出1990年啟動(dòng)2000年6月，完成框架圖2001年2月公布基因組圖譜第二版2003年2月基因組圖譜精細(xì)圖完成第18頁，共27頁。意義有利于遺傳病的診斷和治療。有利于研究生物的進(jìn)化。有利于研究基因表達(dá)的調(diào)控機(jī)制。推動(dòng)高新技術(shù)發(fā)展，產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)效益。負(fù)面影響基因歧視(歧視具不正?；虻娜?。帶來新的種族歧視，或被種族主義者改造其遺傳性，創(chuàng)造出超越任何人的超人。第19頁，共27頁。12條由我國科學(xué)工作者單獨(dú)完成了測序工作。2001年10月開始，2002年4月完成，約4.3億個(gè)堿基對(duì)，5 - 6萬個(gè)基因。要測幾條

8、染色體上的 DNA?水稻基因組測序:第20頁，共27頁。1.原核細(xì)胞基因的非編碼區(qū)組成是A.基因的全部堿基序列組成B.信使RNA上的密碼序列組成C.編碼區(qū)上游和編碼區(qū)下游的DNA序列組成D.能轉(zhuǎn)錄相應(yīng)信使RNA的序列組成二、選擇題C第21頁，共27頁。2、在一個(gè)真核細(xì)胞基因的編碼區(qū)中，有兩個(gè)外顯子和一個(gè)內(nèi)含子，測得一個(gè)外顯子有126個(gè)堿基，另一個(gè)外顯子有180個(gè)堿基，內(nèi)含子有36個(gè)堿基，那么這個(gè)編碼區(qū)的堿基編碼序列最多能編碼的氨基酸個(gè)數(shù)是。 A.114個(gè)B.57個(gè) C.171個(gè)D.51個(gè)D第22頁，共27頁。3.我國遺傳科學(xué)家率先繪制了世界上第一張水稻基因遺傳圖，為水稻基因組計(jì)劃做出了重要貢獻(xiàn)

9、。水稻體細(xì)胞中有24條染色體，那么水稻基因組計(jì)劃要研究的DNA分子數(shù)為。 A.48個(gè) B.24個(gè) C.13個(gè) D.12個(gè) D第23頁，共27頁。4.人類基因組計(jì)劃將得到浩如煙海的序列數(shù)據(jù),僅將單倍體人基因組30億核苷酸對(duì)排色印出來,就將達(dá)百萬頁之多,這大約相當(dāng)于1000本上海市電話簿那樣厚;據(jù)估計(jì),人類基因組的編碼序列約1億堿基對(duì),只占基因組全序列的3%.而非編碼序列, 除已知對(duì)基因起調(diào)節(jié)作用或參與染色體構(gòu)建和功能活動(dòng)的小部分外,大多數(shù)序列還不清楚.由此可知,要破譯“遺傳語言”,讀懂這包括天文數(shù)字的遺傳信息“天書“,其難度該有多大!（）人的體細(xì)胞的約有多少個(gè)核苷酸對(duì)？（）體細(xì)胞里的含有多少個(gè)脫氧核糖分子？（）性細(xì)胞中的含有多少個(gè)堿基？（）人類基因組計(jì)劃中要測定多少條染色體？億億億條第24頁，共27頁。 所謂編碼區(qū)是指能夠轉(zhuǎn)錄為相應(yīng)的信使R