基因的概念和结构

1、基因的概念和结构一、基因的定义1、基因：基因是有遗传效应的DNA片段。2、基因的遗传效应：能控制一种生物性状的表现；能控制一种蛋白质的生物合成；能转录 一种信使RNA。3、知识点拨：基因与脱氧核苷酸、遗传信息、DNA、染色体、蛋白质、生物性状之间的关系染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系：册崩歸斷躺序代 册崩歸斷躺序代 4种脱氧芸遗传信息 核节酸每个基因需许多帥每个丽A分子中毎傑酣含许务个星因上會有I个或MDN册干基因、染色体、蛋白质、性状的关系:控制基/遗腹细片%曲忖线性推列蛋白质一鯉基/遗腹细片%曲忖线性推列蛋白质一鯉_性状4、知识拓展：(1)基因的内涵功能上，是遗传物质的结构和功能

2、的基本单位。本质上，是有遗传效应的DNA片段。结构上，含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。位置上，在染色体上有特定的位置，呈线性排列。基因具有遗传效应，即基因能控制生物的性状，基因是控制生物性状的基本单位，特 定的基因决定特定的性状。基因的遗传效应反映出来的效果是控制蛋白质合成，从而表现生 物性状。DNA上有许多片段，其中有遗传效应的片段叫基因，没有遗传效应的片段不叫基因。二、基因的功能传递遗传信息：是通过DNA的复制来实现的。表达遗传信息：是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的，包括转录、翻译。基因的表达遵循中心法则，结果合成了蛋白质。遗传信息流：如图三、基因的结构1、原核细胞基因的结构莊编码区

3、非編码区启动子鏤止子转录转录起点终点说明：编码区和非编码区编码区：能转录成相应的mRNA，能编码蛋白质。（结构基因）非编码区：不能转录成相应的mRNA，不能编码蛋白质。（调控基因）启动子和终止子启动子和终止子是DAN上的调控系列，调控转录。启动子：是位于编码区上游的一小段核苷酸序列，有RNA聚合酶的结合位点，是转录 的起始点，对转录具有调控作用。终止子：是位于编码区下游的一小段核苷酸序列，是转录的终止点。起始密码子和终止密码子起始密码子和终止密码子是mRNA上的调控系列，调控翻译。起始密码子：是位于mRNA上三个相邻的碱基（包括AUG, GUG）,是肽链增长的起始信号，是翻译的起始信号。起始密

4、码子编码（对应）相应的氨基酸（甲硫氨酸、缬氨酸。）终止密码子：是位于mRNA上三个相邻的碱基（包括UAA，UAG，UGA），是肽链 增长的终止信号，即翻译的终止信号）3种终止密码子均不编码氨基酸）RNA聚合酶结合位点RNA聚合酶结合位点是基因启动子的一部分，位于启动子区，原核生物为Pribnow区和 TTGACA区，真核生物为TATA区、CAAT区以及GCbox。这些结合位点的功能可以归纳 为：与RNA聚合酶相互识别，且具有很高的亲和力。当RNA聚合酶结合位点发生突变时， 转录不能进行，基因无法表达）RNA聚合酶与RNA聚合酶结合位点结合后，开始转录，RNA聚合酶沿着DNA分子的一条 链移动，

5、并以DNA分子的一条链为模板合成RNA,转录完成后，RNA链从DNA分子上 释放出来后，紧接着RNA聚合酶也从DNA模板链上脱落下来） 2、真核细胞的基因结构*-*編码区（转录区） *转录转录起点终点示外显孑示内含孑说明：同：与原核细胞的基因一样，真核细胞的基因也是由编码区和非编码区组成，编码区能 够编码蛋白质，非编码区具有调控作用。异：原核细胞基因的编码区是连续的，而真核细胞基因的编码区是间隔的，不连续的。 原核细胞基因的编码区没有外显子和内含子，而真核细胞基因的编码区可以分为外显子和内 含子，外显子和内含子交替间隔排列，编码区的两端一定是外显子，内含子将外显子隔开。 所以真核细胞基因的外显

6、子总是比内含子多一个。外显子：能够编码蛋白质的序列，对应mRNA的系列。内含子：不能编码蛋白质的序列，有调控功能。转录剪切，拼接翻译DNA不成熟的mRNA成熟的mRNA蛋白质加工关于非编码序列：原核细胞的基因中非编码序列是指非编码区中的核苷酸序列，而真核细 胞的基因中非编码序列不仅有非编码区中的核苷酸序列，还有编码区中内含子的核苷酸序 列。相关计算：基因中外显子的碱基对/整个基因中的碱基对X100%=（外显子编码氨基酸的数量X3）/整个基因中的碱基对X100%（基因（DNA）的碱基数目：mRNA的碱基数目（密码子的个数）：氨基酸数目=6： 3： 1）四人类基因组研究1 人类基因组：是指人体DN

7、A分子所携带的全部遗传信息。单倍体基因组：人：24条，22+X+Y，30亿个碱基对，33.5万个基因。果蝇：5条，3+X+Y。水稻：12条人类基因组计划（1）提出：20世纪90年代，美国，参与该计划的还有英国，法国，德国，日本，中国。（2）概念：分析测定人类基因组的核苷酸序列。（3）内容：绘制四张图（遗传图，物理图，序列图，转录图）（4）意义：有利于疾病的诊断和治疗，对于进一步了解基因表达的调控机制，细胞生长， 分化和个体发育的机制，以及生物的进化等有重要的意义。人类结构基因4个区域：启动子转求单也终止予启动子转求单也终止予J ixZxzz Iy5下游编码区，包括外显子与内含子；前导区，位于编码区上游，相当于RNA 5末端非编码区（非翻译区）;尾部区，位于RNA 3编码区下游，相当于末端非编码区（非翻译区）;调控区，包括启动子和增强子等。基因编码区的两侧也称为侧翼顺序。五转录的起始与终止非褊码区一* 非褊码区一* 編码区（转录区）TE編码区孑1r i京功子（lATA）缪止点起始点零聚R住点岛巧TAA r 1p 1子FJ Kl1 1111 外显子有意文锥外显子外显千1 I1IZZIizni:i ii童I1r1 、lt游瓯11