基因与基因组PPT课件.pptx

6.基因与基因组

1.基因概念的历史演变

2.DNA与基因

3.真核生物的割裂基因

4.基因大小

5.重叠基因

6.真核生物的基因组

真核生物DNA序列组织

8.细胞器基因组

9.基因组计划

1.基因概念的历史演变

1.1基因(gene)的概念

●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；

●含有合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核苷酸序列。

●广义地说，基因是有功能的DNA片段。

1.2基因概念的历史演变：

(1)Mendel提出基因的存在

(2)Morgan证实基因在染色体上

(3)“一个基因一个酶”修正为“一个基因一个多肽链”

·“基因”一词的创立：1909年，丹麦遗传学

家约翰逊“基因”(gene)。

GregorMendel

ThomasHuntMorgan

1.3基因概念的理论基础

1.3.1一个基因一个酶

●1941年

●GWBeadle和ELTatum

●研究证实红色链孢霉各种突变体的异常代谢是一种酶的缺陷，产生这种酶缺陷的原因是单个

基因的突变。

●1903年10月22日，乔治·威尔斯·比德尔

(G.W.Beadle)出生于美国内布拉斯加州一户农民家庭，1926年和1927年先后获内布拉斯加林肯大学理科学士和硕士学位.

●尔后，他到康奈尔大学，在遗传学大师爱默生

(Emerson)领导的玉米小组攻读博士学位，从事玉米细胞遗传学研究。

1931年获博士学位后，他又到加州理工学院，在遗传学大师摩尔根(Morgan)领导的蝇室从事果蝇细胞遗传学研究。

1936年，他到哈佛大学任助理教授，1937～1946年任斯坦福大学教授，1946年回到加州理工学院任教授和生物学系主任，1961～1968年任芝加哥大学校长.

●比德尔和泰特姆(Tatum)(Lederberg)共获1958

以及莱德伯格

年诺贝尔生理学或医学奖.

1958年诺贝尔生理学或医学奖得主：发现了基因通过调节特定的化学事件而起作用

比德尔

GeorgeWellsBeadle

美国遗传学家

芝加学校长教授

EdwardLawrieTatum

美国生物化学家

洛克医学研究所教授

莱德伯格

JoshuaLederberg

美国遗传学家

威斯康星大学教授

1925年

19031989塔特姆

19091975

●比德尔等通过果蝇复眼色素的研究和脉孢菌的营养缺陷型的研究，于1941年提出了“一个基因一种酶”假说。这一假说揭示了基因的基本功能。他所使用的营养缺陷型研究方法，以后被广泛应用于各种代谢途径和发育途径的研

究。J.莱德伯格采用大肠杆菌的营养缺陷型发现了细菌的遗传重组，从而开辟了微生物遗传学研究的广阔领域。因此，无论在概念上还是在方法上，“一个基因一种酶”的假说及工作，是分子生物学的重要基础之一。为此，比德尔与泰特姆以及莱德伯格共同获得了1958年的诺贝尔生理学或医学奖。

他的重要著作有：《遗传学引论》(和A.H.斯特蒂

文特合著,1939)、《遗传学和现代生物学》

(1963)、《生命的语言》(和M.M.比德尔合著,

1966)等。

1.3.2一个基因一条多肽链

●本世纪50年代，

●Yanofsky

●有些蛋白质不只由一种肽链组成，如血红蛋白和胰岛素，不同肽链由不同基因编码，因而又提出了“一个基因一条多肽链”的假设。

1968年诺贝尔生理学或医学奖得主.解读了遗传密码及其在蛋白质合成方面的机能

●霍利(1922～1993)

RobertW.Holley美国分子生物学家，康奈尔大学·科拉纳(1922～)

HarGobindKhorana美国生物化学家，威斯康星大学·尼伦伯格(1927～)

·MarshallW.Nirenberg美国生化遗传学家国立卫生研

究院

1.3.3基因的化学本质是DNA

(有时是RNA)

·1944年，OTAvery证实了DNA是遗传物质。

●有些病毒只含有RNA。

●1953年沃森和克里克建立DNA分子的双螺旋结构模型。

1.3.4基因顺反子(Cistron)的概念

·1955年，美国本兹尔(Benzer)提出顺反子的概念：

·是指编码一个蛋白质的全部组成所需信息的最短片段