节基因的概念培训课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,节基因的概念文档ppt,节基因的概念文档ppt,1,1,断裂基因（,splitting gene,）,不连续基因,割裂基因,发现：,1977,美,Sharp&Roberts,同时发现了断裂基因,法,Chambon,失机,通过成熟,mRNA,（或,cDNA,）与编码基因的,DNA,杂交试验而发现。,Richard J.Roberts Phillip A.Sharp,Nobel Prize 1993,1 断裂基因（splitting gene）发现,2,杂交（,hybridization,）,杂交：亲缘关系很近的不同来源的,DNA,单链或,RNA,单链与,DNA,单链之间通过碱基互补形成杂交分子的过程。,杂交（hybridization）杂交：亲缘关系很近的不同,3,图核酸杂交及其应用示意图,1,杂化双链,.,突变体的鉴别,I,变性、复性和杂交,.,分子探针标记,图核酸杂交及其应用示意图1 杂化双链.突变体的鉴别I,4,法,Chambon,失机,鸡的输卵管分泌卵清蛋白、卵粘蛋白和伴清蛋白，而其红细胞（鸟类的红细胞上有核的）只合成血红蛋白，那么两种组织之间,DNA,有什么不同呢？,southern,杂交,EcoR1 HindIII,EcoR1 HindIII,5,Berget,Sharp,小组和,Roberts,小组用,R,环法,Berget,Sharp小组和Roberts小组用R环法,6,鸡卵清蛋白基因,DNA,与其,mRNA,杂交图,割裂基因：基因的编码序列在,DNA,上不是连续的，而是被不编码的序列隔开。,外显子,Exon,：基因中编码的序列，与,mRNA,的序列相对应。,内含子,Intron,：基因中不编码的序列。,鸡卵清蛋白基因DNA与其mRNA杂交图割裂基因：基因的编码序,7,Precursor mRNA(pre-mRNA),Heterogeneous nuclear RNA(HnRNA),真核生物基因的转录物又称为,所以真核生物基因又称为,Splitting gene,Interrupted gene,间隔基因，断裂基因,前体,mRNA,核内不均一,RNA,由于真核生物的绝大多数结构基因都含有内含子,Precursor mRNA(pre-mRNA)Heter,8,剪接,:,前体,RNA,中由内含子转录下来的序列去除，并把由外显子转录的,RNA,序列连接起来的过程。,割裂基因,前体,mRNA,Introns,去除,Exons,连接,剪接,剪接:前体RNA中由内含子转录下来的序列去除，并把由外显子,9,2,重叠基因,2.1,重叠基因的概念,重叠基因：是指两个或两个以上的基因共有,一段,DNA,序列。,2.2,重叠基因的发现：,1978,年，,Sanger,，,Feir,X174DNA,全长：,5386,核苷酸,编码的,9,种蛋白全长：,2000,个氨基酸；,3,X,2000=6000,核苷酸,2 重叠基因2.1 重叠基因的概念,10,噬菌体,G4,、,MS2,和,SV40,中都发现了重叠基因,原核生物的重叠基因,噬菌体G4、MS2和SV40中都发现了重叠基因 原核生物的重,11,根据密码子的起始位置，一个DNA顺序可能有3种阅读框,在胚发育时激活Ds，使其从C基因中转座出来,鸡卵清蛋白基因DNA与其mRNA杂交图,在胚发育时激活Ds，使其从C基因中转座出来,近代基因的概念：基因是一段有功能的DNA序列，基因是遗传的功能单位，DNA分子中不同排列顺序的DNA片段构成特定的功能单位；,通过成熟mRNA（或cDNA）与编码基因的DNA杂交试验而发现。,Precursor mRNA(pre-mRNA),另一个可移动的控制因子是激活因子（activator，Ac），它的存在可激活Ds转座，进入C基因或其他基因，也能使Ds从基因中转出，使突变基因产生“回复突变”，这就是Ac/Ds系统,噬菌体G4、MS2和SV40中都发现了重叠基因,X174DNA全长：5386核苷酸,若两个突变发生在两个相邻的基因内，在反式条件下，两个隐性的突变基因都不表达，但它们的显性野生型等位基因都能正常表达，因而表现的野生型。,根据密码子的起始位置，一个DNA顺序可能有3种阅读框,基因J 起始,一个共同的祖先基因通过各种各样的变异，产生了结构大致相同但功能却不尽相似的一大批基因。,外显子 Exon：基因中编码的序列，与mRNA的序列相对应。,但是，一个基因可以在许多不同的位置上发生突变，所以基因不是一个突变单位。,例2：如：基因A 终止,例1：如：基因D 终止,发现：1977 美Sharp&Roberts 同时发现了断裂基因,杂交：亲缘关系很近的不同来源的DNA单链或RNA单链与DNA单链之间通过碱基互补形成杂交分子的过程。,2.3,基因重叠的方式,1,）大基因内包含小基因：,如：,B,基因包含在,A,基因内，,E,基因完全包含在,D,基因内。,2,）前后两基因首尾重叠：,例,1,：如：基因,D,终止,X174DNA,序列：,5TAATG3,重叠,1,个碱基,基因,J,起始,例,2,：如：基因,A,终止,X174DNA,序列,5ATGA3,重叠,4,个碱基,基因,C,起始,根据密码子的起始位置，一个DNA顺序可能有3种阅读框 2.3,12,根据密码子的起始位置，一个,DNA,顺序可能有,3,种阅读框,例如，序列,ATTCGATCGCAA,CAA,A,ATT,CGA,TCG,A,TTC,GAT,CGC,AA,AT,TCG,ATC,GCA,（,1,）,（,3,）,（,2,）,但只有一种具有编码的作用，称为开放阅读框（,open reading frame,，,ORF,）,开放阅读框：基因序列的一部分，包含一段可以编码蛋白的碱基序列，不能被终止子打断。,根据密码子的起始位置，一个DNA顺序可能有3种阅读框CAA,13,真核生物的重叠基因,真核生物的重叠基因,14,节基因的概念培训课件,15,3.移动基因,转座,(,因,),子是基因组中一段可移动的,DNA,序列，可以通过切割、重新整合等一系列过程从基因组的一个位置“跳跃”到另一个位置。,最简单的转座子不含有任何宿主基因而常被称为插入序列（,IS,）,复合型的转座因子称为转座子,(transposon,，,Tn),。这种转座因子带有同转座无关的一些基因，它的两端就是,IS,，构成了“左臂”和“右臂”。两个“臂”可以是正向重复，也可以是反向重复。这些两端的重复序列可以作为,Tn,的一部分随同,Tn,转座，也可以单独作为,IS,而转座。,3.移动基因转座(因)子是基因组中一段可移动的DNA序列，,16,玉米Ac/Ds 转座子,玉米Ac/Ds 转座子,17,若玉米带有野生型,C,基因，则胚乳呈紫色；,C,基因的突变阻断了紫色素的合成，那么胚乳呈白色。,在胚乳发育的过程中，回复突变导致斑点的产生。回复突变发生在早期发育阶段，紫斑就比较大。,McClintock,推测原来的,C,突变（无色素）是由一个“可移动的控制因子”引起的，称,解离因子,（,dissociator,，,Ds,），它可以插入到,C,基因中（即转座）。,另一个可移动的控制因子是,激活因子,（,activator,，,Ac,），它的存在可激活,Ds,转座，进入,C,基因或其他基因，也能使,Ds,从基因中转出，使突变基因产生“回复突变”，这就是,Ac/Ds,系统,玉米,Ac/Ds,系统的遗传效应举例,玉米Ac/Ds系统的遗传效应举例,18,紫色胚乳,无色胚乳,紫色斑点胚乳,激活,Ds,转座,Ds,可转座到,C,基因,正常的,C,基因表达,产生紫色色素,被插入失活的,C,基因,在胚发育时激活,Ds,，使其从,C,基因中转座出来,突变的,c,基因,正常的,C,基因,突变的,c,基因回复,成为正常的,C,基因,紫色胚乳无色胚乳紫色斑点胚乳激活Ds转座Ds可转座到C基因正,19,4.,假基因,假基因,(pseudogene),具有与功能基因相似的序列，但由于有许多突变以致失去了原有的功能，所以假基因是没有功能的基因，常用,表示。,5.,超基因,真核生物基因组中紧密连锁的若干个基因座，它们作用于同一性状或一系列相关性状。,操纵子是细菌中与同一种生化功能有关的几个基因,(,如控制色氨酸合成的有关基因,),在基因组内聚成一簇而紧密连锁，并受一个基因调控。,4.假基因,20,6.,基因族,一个基因家族中的几个成员紧密地排列在某一条染色体上形成一个基因族,人类基因组的超基因如血红蛋白基因簇，位于,16,号染色体，跨度约,30 kb,，由编码血红蛋白的类。在个体发育的不同时期，基因簇中的不同基因进行表达。,6.基因族,21,7.,基因家族,一个祖先基因经过重复,(duplication),和变异而产生的一组基因，组成了一个基因家族,(genefamily),。基因家族中的各个成员可以聚集成簇也可以分散在不同染色体上，或者两种情况兼而有之。结构基因家族中各个成员通常具有相关的甚至相同的功能。,8.,超基因家族,一个共同的祖先基因通过各种各样的变异，产生了结构大致相同但功能却不尽相似的一大批基因。这一大批基因分属于不同的基因家族，但可以总称为一个基因超家族,(superfamily),。,7.基因家族,22,外显子 Exon：基因中编码的序列，与mRNA的序列相对应。,外显子 Exon：基因中编码的序列，与mRNA的序列相对应。,复合型的转座因子称为转座子(transposon，Tn)。,基因在交换中不能被分割，是重组的最小单位。,最简单的转座子不含有任何宿主基因而常被称为插入序列（IS）,三联遗传密码的破译 Nirenberg等 1961-67年：,例1：如：基因D 终止,提出“功能、交换、突变”三位一体的基因概念。,功能上被顺反测验（cis-trans test）或互补测验(complementary test)所规定。,噬菌体G4、MS2和SV40中都发现了重叠基因,真核生物基因的转录物又称为,不转录、不翻译(调控基因：调控邻近的结构基因的表达，如：启动基因，操纵基因),2 重叠基因的发现：1978年，Sanger，Feir,两个“臂”可以是正向重复，也可以是反向重复。,1941年 G W Beadle 和 E L Tatum,在