6第六章 基因的概念及發(fā)展

1、第六章基因的概念及發(fā)展教學(xué)基本要求：1重點(diǎn)掌握基因的概念及其發(fā)展?fàn)顩r2具體掌握“三位一體”、結(jié)構(gòu)基因、調(diào)節(jié)基因、啟動(dòng)子與操縱基因；順?lè)醋?、重組子、突變子；斷裂基因、外顯子與內(nèi)含子；重疊基因；基因的功能，一基因一酶假說(shuō)的內(nèi)容。學(xué)時(shí)數(shù)：3學(xué)時(shí)性狀的表現(xiàn)受基因控制，由于基因的分離與減數(shù)分裂時(shí)染色體的分離同步，因而確定染色體是基因的載體。對(duì)遺傳物質(zhì)DNA的研究，把遺傳學(xué)從細(xì)胞水平提高到分子水平，奠定了分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)。本章將進(jìn)一步說(shuō)明基因的本質(zhì)是

2、什么，基因的概念及其發(fā)展?fàn)顩r。第一節(jié)經(jīng)典遺傳學(xué)中基因的概念1866年，G.J孟德?tīng)栐谒耐愣闺s交試驗(yàn)中，用大寫(xiě)字母代表顯性性狀，用小寫(xiě)字母代表隱性性狀，提出了遺傳因子的概念，但他并沒(méi)有嚴(yán)格地區(qū)別所觀察的性狀和控制這些性狀的遺傳因子。20世紀(jì)，孟德?tīng)柕墓ぷ鞅恢匦掳l(fā)現(xiàn)。100多年來(lái)人們對(duì)基因的認(rèn)識(shí)在不斷地變化。1909年，丹麥遺傳學(xué)家約翰遜（Johansson.W.L）提出基因這一名詞（gene←pangengeics←togenerate

3、），并提出了基因型和表現(xiàn)型這個(gè)術(shù)語(yǔ)。1910年，美國(guó)遺傳兼胚胎學(xué)家T.H.摩爾根（Mgan）在果蠅中發(fā)現(xiàn)白色復(fù)眼突變型，首先說(shuō)明(1)基因可以發(fā)生突變；(2)證實(shí)基因位于染色體上，呈直線排列，象一串珠子一樣；(3)非等位基因間可以發(fā)生交換。不過(guò)直到40年代中期為止，還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)交換發(fā)生在一個(gè)基因內(nèi)部的現(xiàn)象。因此當(dāng)時(shí)提出基因是一個(gè)功能單位，也是一個(gè)突變和交換單位的“三位一體”現(xiàn)的述語(yǔ)。用以表述研究生物體基因和基因組的結(jié)構(gòu)組成、不穩(wěn)定性及功

4、能性的一門(mén)學(xué)科。隨后又把基因組學(xué)分成結(jié)構(gòu)基因組學(xué)和功能基因組學(xué)（structuralgenomicsfuretionalgenomics），前者研究基因和基因的結(jié)構(gòu)，各種遺傳元件的序列特征，基因組作圖和基因定位等；后者著重研究不同的序列結(jié)構(gòu)具有的不同的功能，基因表達(dá)的調(diào)控，基因和環(huán)境（包括基因與基因之間，基因與其他DNA序列之間，基因與蛋白質(zhì)之間）的相互作用等。（一）基因組的序列復(fù)雜性1C值悖理：值悖理：生物體的單倍體基因組所含DNA總

5、量稱為C值。C值悖理：生物基因組的大小同生物在進(jìn)化上所處的地位高低無(wú)關(guān)：(1)顯花植物和兩棲類動(dòng)物的基因組最大，軟骨魚(yú)硬骨魚(yú)甚至昆蟲(chóng)和軟體動(dòng)物的基因組都大于包括人類在內(nèi)的哺乳動(dòng)物的基因組。肺魚(yú)的C值比人類高100倍。(2)每類生物的最小基因組的大小基本上對(duì)應(yīng)生物在進(jìn)化上所處的地位的高低。2序列復(fù)雜性序列復(fù)雜性同一類生物中基因組大小相差懸殊，其主要差別在于多余（excess）DNA量的差別。(1)重復(fù)序列基因組不同序列的總長(zhǎng)度稱為序列復(fù)雜