第03章基因与基因组.pptVIP

真核生物基因组可形成单拷贝、寡拷贝、多拷贝以及断裂基因，有的还具有转座基因。其基因复制在细胞核中以多复制子形式进行，基因表达可在核、质中分别进行，调控机制比原核细胞复杂，功能相关的基因不构成操纵子。 第30页，共51页，编辑于2022年，星期五 真核基因组结构特点 （１）真核基因组结构庞大 哺乳类动物基因组 DNA 约 3 × 10 9 碱基对 编码基因约 有 40000 个，占总长的6 % （2）基因组中不编码区域远远多于编码 区域 第31页，共51页，编辑于2022年，星期五 （3）单顺反子 单顺反子(monocistron) 即一个编码基因转录生成一个mRNA分子，经翻译生成一条多肽链。 （4）重复序列 单拷贝序列（一次或数次） 高度重复序列（106 次） 中度重复序列（103 ~ 104次） 多拷贝序列 （5）基因不连续性 第32页，共51页，编辑于2022年，星期五 　 真核生物基因组与原核生物基因组区别 　 　　　真核生物基因组 　　原核生物基因组 基因组大小 大 小 不编码区域 多 少 细胞核 有 无 编码区域 不连续 连续 重复序列 存在 少 复制子 多 单 转录产物 单顺反子 多顺反子 第33页，共51页，编辑于2022年，星期五 2.质粒基因组指某些细菌的染色体外基因组，细菌的质粒DNA呈环状或线状的双链结构，有几十种。质粒基因可通过复制、转录、翻译，从而赋予寄主细胞某种性状。 3.线粒体基因组（ｍt DNA）是双链环状分子。不同生物体中，线粒体DNA的大小，遗传密码有所不同。 4.叶绿体基因组叶绿体也属于半自主性的细胞器，其自身的基因产物不能完全满足功能上的需要，必须有核基因产物的协同作用（核质互作）。 第34页，共51页，编辑于2022年，星期五 第七节 真核生物DNA序列组织 真核生物DNA序列分为4类： 单拷贝序列 又称非重复序列，在一个基因组中只有一个拷贝。真核生物的大多数基因都是单拷贝的。在复性动力学中对应于慢复性组分。 轻度重复序列 2～10个拷贝。在复性动力学中也对应于慢复性组分。 中度重复序列 10～几百个拷贝，一般是不编码序列。中度重复序列可能在基因表达调控中起重要作用。对应于中间复性组分。 高度重复序列 几百～几百万个拷贝。高度重复序列对应于快复性组分。 第35页，共51页，编辑于2022年，星期五 不同生物中非重复基因占基因组的比例差别很大。 原核生物含有完全不重复的 DNA，低等真核生物的大部分 DNA是非重复的，重复组分不超过20％，且基本是中等重复组分。 在动物细胞中，接近一半的基因组DNA是中等或高度重复的组分。 植物和两栖动物中的非重复DNA只占基因组的很小一部分，中等和高度重复的组分高达 80％。 第36页，共51页，编辑于2022年，星期五 有研究表明，大约80％的mRNA是与非重复的DNA组分结合的。这也说明大多数结构基因都位于非重复的DNA序列上，换句话说，基因组中的非重复序列决定基因组的复杂性。 第37页，共51页，编辑于2022年，星期五 第八节　基因家族 一、基因家族和基因簇 基因家族：真核生物基因组中来源相同，结构 相似，功能相关的一组基因。 在染色体上分布的形式：一些成员在特殊的染 色体区域上成簇存在，而另一些则广泛分布在 整个染色体上，甚至在不同的染色体上。 第38页，共51页，编辑于2022年，星期五 基因家族分类： （1）家族中各成员的全序列或至少编码序列具有高度的序列同源性。 （2）基因家族是各成员在编码产物上有大段高度保守的氨基酸序列。但家族成员间总的序列相似性较低。 超基因家族：其各基因序列间没有同源性，但其表 达产物的功能却相似，它们在整体上有相同的结构 特征，如免疫球蛋白家族。 基因簇：指基因家族中的各成员紧密成簇排列成大 段的串联重复单位，定位于染色体的特殊区域。 第39页，共51页，编辑于2022年，星期五 二、基因外的DNA重复序列 卫星DNA：有些高度重复DNA序列的碱基组成和浮力密度与主体DNA不同，在氯化绝密度梯度离心时，可形成相对独立于主DNA带的卫星带。卫星DNA由此得名。 根据重复单位的大小，分为三类： 卫星 DNA（satellite DNA） 小卫星DNA（minisatellite DNA） 微卫星 DNA（microsatellite DNA） 第40页，共51页，编辑于2022年，星期五 卫星DNA由长串联的重复序列组成，一般对应于染色体上的异染色区域。 小卫星DNA由中等大小的串联重复序列组成，位于靠近染色体末端的区域，也有分散存在于核基因组的多个位置上的，一般没有转录活性，还有些高变的小卫星DNA，其重复单位之间序列差异很大，但基本核心序列为：GGGCAGGAXG，