医学分子生物学教案.docVIP

基因与基因组 一、目的要求： 掌握：基因的概念及结构特点；中心法则；基因转录调控相关序列；多顺反子，  单顺反子；真核基因与原核基因的结构特点。基因组的概念；病毒、细菌  及真核生物基因组的结构特征。 熟悉：基因突变的意义，基因组变异的生理和病理学意义。 了解：基因的命名法，基因组学；人类基因组计划。 二、讲授重点：基因转录调控相关序列；多顺反子，单顺反子；基因组的概念；病毒、细菌及真核生物基因组的结构特征。 三、讲授难点：基因的结构特点，真核生物基因组的结构特征。 四、教学方法：多媒体教学 五、教 具：多媒体课件 六、讲授内容： 基因的概念与结构 一、基因的概念 1.基因概念的发展 1865年 Mendel 提出 遗传因子学说 1900年 Vries,Tschermak and Corrensen 重新证实Mendel的遗传因子学说 1903年 Sutton and Boveri 提出遗传因子在染色体上 1909年Johansen 提出基因gene 的概念，基因型genotype和表现型phynotype 1910年 Morgan 证实基因在染色体上，基因的连锁、交换及不分离现象，伴性遗传 1928年Fred Griffith 肺炎球菌转化实验 1944年 Avery 等肺炎球菌无细胞提取液转化实验证实DNA是遗传物质 1952年Hershey and Chase 大肠杆菌转化实验，完全证实DNA是遗传物质 2.基因的概念 1941年Beadle and Tatum 链孢霉中生化反应的遗传控制 一个基因，一种酶学说， 新概念：一个基因，一条多肽链。 基因的概念：基因是负责编码RNA或一条多肽链的DNA片段，包括编码序列：外显子(exon)，侧翼序列：含有调控序列，插入序列：内含子(intron)。 RNA病毒，RNA是遗传物质。 基因也编码RNA 二、结构基因 结构基因：基因中编码RNA或蛋白质的DNA序列 1.1 原核生物的结构基因是连续的 1.2 真核生物的结构基因 由外显子（编码序列）和内含子（非编码序列）两部分组成，编码序列不连续，称为断裂基因（interrupted gene）。 mRNA前体剪接：内含子切除，外显子连接 1.3 GT-AG法则：内含子的 5′端以GT开始， 3′端以AG结束，构成真核基因中RNA剪接的识别信号。 转录调控序列： 结构基因编码区两侧的一段不被翻译的DNA片段(侧翼序列)，参与转录调控。 2.1 原核生物基因的调控序列：启动子 promoter，终止子 terminator，操纵元件 operator 2.2 真核生物基因的调控序列 顺式作用元件cis-acting element能影响基因表达，但不编码RNA和蛋白质的DNA序列 启动子和上游启动子元件 ａ.TATA盒（TATA Box）: 位于-25～-30bp，TATAAAA/TATATAT  与TFII结合，启动基因转录。 ｂ．CAAT盒（CAAT Box）: 位于-70～-80bp，GG C/ T CAATCT, 与CTF结合，决定启动子转录效率。 c．GC盒（GC Box）:位于-35bp ，GGCGG，与转录因子SP1结合，促进转录的过程。 增强子 enhancer: 转录因子特异性结合，增强转录活性，在基因任意位置都有效、无方向性。 Poly(A)加尾信号:含有II类启动子的基因，基因末端保守的AATAAA顺序及下游GT或T富含区,被多聚腺苷酸化特异因子识别，在mRNA 3′端加约200个A。 反应元件 response element 启动子的类型类 被识别和结合 所调控基因 I RNA聚合酶 I 28S、5.8S、 转录因子 I 18S rRNA II RNA聚合酶II 蛋白质、 转录因子 II snRNA III RNA聚合酶III tRNA、5SRNA、 转录因子 III snRNA 反式作用因子trans-acting factor能识别和结合特定的顺式作用元件,并影响基因转录的一类蛋白质或RNA 中心法则 遗传物质：大多数生物为DNA，RNA病毒为RNA 复制 转录 复制 翻译 DNA RNA 蛋白质 反转录 转录trascription:遗传信息从DNA抄录到RNA分子 翻译translation：mRNA的遗传信息传递给蛋白质 多顺反子mRNA（polyci