基因的概念和结构
基因的概念和结构
基因是生物体内控制生物遗传性状的基本单位，是生物遗传信息的承
载体。基因可以看作是DNA分子上的一个特定区域，它包含了一系列的遗
传信息，这些遗传信息指导并决定了生物体的形态、生理和行为特征。
基因的结构非常多样化，不仅在各个物种之间存在差异，而且在同一
物种的不同个体中也可能存在差异。下面将从DNA的结构、基因的组成和
基因的功能几个方面详细介绍基因的概念和结构。
首先，DNA分子是生物体内的遗传物质，它以双螺旋的形式存在，由
四种核苷酸（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和酸嘌呤）按照一定的序列组成。DNA的双螺旋结构由两条互补的链组成，核苷酸通过互补配对连接在一起。腺嘌呤和胞嘧啶之间通过三个氢键连接，鸟嘌呤和酸嘌呤之间通过两个氢
键连接。这种互补配对规则使得DNA的两条链具有相同的序列信息，一个
链上的碱基序列可以唯一确定另一条链上的碱基序列。
基因是DNA上特定区域的遗传单位，基因由若干个外显子和内含子组成。外显子是具有编码功能的DNA片段，它们被转录成mRNA，并进一步
翻译成蛋白质，蛋白质是生物体内的重要功能分子。而内含子则是在转录
过程中被剪接掉的DNA片段，它们不参与编码过程。除了外显子和内含子外，基因还包含有启动子和终止子等调控元件。启动子是位于基因前端的DNA序列，它能够结合转录因子，促进转录过程的开始。终止子则位于基
因尾端，它指示转录过程的结束。基因的外显子和内含子以及调控元件共
同组成了基因的结构。
基因的功能是通过编码蛋白质来实现的。DNA的两条链在转录的过程中，通过互补配对规则，构成一条mRNA链。mRNA链被核糖体翻译成具有
特定氨基酸序列的多肽链，最终折叠成特定的蛋白质结构。蛋白质通过它们的结构和功能来决定生物体的形态和生理特征。例如，酶是生物体内的催化剂，它们能够促进化学反应的发生；激素是生物体内的信号分子，它们能够调节生物体的生长和发育。基因的功能既包括遗传信息的传递，也包括蛋白质的合成和调节。
总之，基因是生物体内传递遗传信息的基本单位，它们以DNA分子的形式存在，并通过编码蛋白质来决定生物体的形态和生理特征。基因的结构多样化，包括外显子、内含子和调控元件等多个部分。对基因结构和功能的深入理解对于揭示生命的奥秘、疾病的发生机制以及基因工程等领域的研究和应用具有重要意义。
基因的结构
第一章基因的结构 第一节基因和基因组 一、基因(gene) 是合成一种功能蛋白或RNA分子所必须的全部DNA序列． 一个典型的真核基因包括 ①编码序列—外显子(exon) ②插入外显子之间的非编码序列—内合子(intron) ③5'-端和3'-端非翻译区(UTR) ④调控序列(可位于上述三种序列中) 绝大多数真核基因是断裂基因(split-gene)，外显子不连续。 二、基因组(genome) 一特定生物体的整套(单倍体)遗传物质的总和， 基因组的大小用全部DNA的碱基对总数表示。 人基因组3X1 09(30亿bp)，共编码约10万个基因。 每种真核生物的单倍体基因组中的全部DNA量称为C值，与进化的复杂性并不一致(C-Value Paradox)。 人类基因组计划（human genome project, HGP） 基因组学（genomics）,结构基因组学（structural genomics）和功能基因组学（functional genomics）。 蛋白质组（proteome）和蛋白质组学（proteomics） 第二节真核生物基因组 一、真核生物基因组的特点：， ①真核基因组DNA在细胞核内处于以核小体为基本单位的染色体结构中． ②真核基因组中，编码序列只占整个基因组的很小部分(2—3％)， 二、真核基因组中DNA序列的分类· (一)高度重复序列(重复次数>lO5) 卫星DNA(Satellite DNA) (二)中度重复序列 1．中度重复序列的特点 ①重复单位序列相似，但不完全一样， ②散在分布于基因组中． ③序列的长度和拷贝数非常不均一， ④中度重复序列一般具有种属特异性，可作为DNA标记． ⑤中度重复序列可能是转座元件(返座子)， 2．中度重复序列的分类 ①长散在重复序列(long interspersed repeated segments．) LINES ②短散在重复序列(Short interspersed repeated segments) SINES SINES：长度<500bp，拷贝数>105．如人Alu序列 LINEs：长度>1000bp(可达7Kb),拷贝数104-105，如人LINEl
基因与基因组的概念
基因与基因组的概念 基因是生物体内一段DNA序列，它存储了生物体遗传信息的基本单位。基因负责决定生物体的遗传特征和生理功能。基因通常由蛋白质编码区域和非编码区域组成。编码区域决定了蛋白质的氨基酸序列，而非编码区域在基因调控过程中起到重要作用。 基因组是指生物体内一套完整的基因集合。基因组由所有基因的DNA序列组成，包括编码蛋白质的基因和非编码RNA的基因。基因组可分为线性基因组和环状基因组，具体取决于生物体的类型。 基因和基因组的研究对深入理解生物体的遗传性状和进化机制起到了重要作用。下面将分别详细介绍基因与基因组的概念及相关内容。 基因的概念： 基因是遗传物质中特定功能的基本单位。它们是DNA的特定片段，负责编码蛋白质或调控蛋白质合成过程。基因由编码区和非编码区组成。编码区域是基因中的核心部分，包含了氨基酸序列信息，这些信息被转录成RNA分子，并翻译成蛋白质。非编码区域包括启动子、转录因子结合位点和其他调控元件，它们在调控基因表达、剪接和RNA稳定性等方面起着重要作用。 基因的功能非常多样。有些基因负责编码结构蛋白，这些蛋白是生物体内细胞、组织和器官结构的组成部分。其他基因编码酶，这些酶负责催化细胞内的化学反
应。还有基因编码了调节基因表达的蛋白质，这些蛋白质控制了基因启动子的活性，从而调节基因的表达水平。此外，有些基因编码非编码RNA，这些RNA 在基因表达和细胞过程中起到调控作用。 基因组的概念： 基因组是指一个生物体内所有基因的集合。基因组包括编码蛋白质的基因和非编码RNA的基因。生物体的基因组大小因物种而异。细菌的基因组相对较小，通常只有几百个基因。植物和动物的基因组大小较大，因为它们的细胞和组织结构较复杂，所以它们需要更多的基因来控制遗传特征和生理功能。人类基因组大小约为30,000个基因。 基因组可分为线性基因组和环状基因组。线性基因组指的是基因组的DNA序列是线性的，如人类染色体。环状基因组是指基因组的DNA序列呈环状排列，如细菌基因组。 基因组研究的重要性： 基因和基因组的研究对于理解生物体的遗传特征和进化机制起到了重要作用。通过解读基因组序列，科学家可以发现基因的功能和基因组的结构。这有助于研究人类遗传性疾病的发病机制，并且有助于开发新的治疗方法。 此外，在育种和转基因技术方面，对基因和基因组的研究也起到了关键作用。科学家通过研究作物和家畜的基因组来改良作物的抗病性、产量和品质，并提高家
人教版教学素材基因的概念、结构及表达
高中生物必修二 生物必修 1 基因的概念、结构及表达 一、基因的概念 1、对概念的理解：（基因是遗传效应的DNA 片段） ①是DNA 的片段，因此一个DNA 上有多个基因 ②是有遗传效应的DNA 片段，没有遗传效应的DNA 片段可以起到将基因连接起来的作用。 2、基因与脱氧核苷酸、DNA 、蛋白质、染色体及性状的关系 二、基因的结构 1 2、转录过程的比较： （1）原核细胞基因的转录过程： （2）真核细胞基因的转录过程： 三、基因的表达 1、表达的过程： （1）在转录过程中注意理解不同的基因在转录时的模板链并不一定在DNA 的同一条链上。 （2）注意几个物质的种类： ①密码子的种类（64种） ②对应有氨基酸的密码子的种类（61种） ③tRNA 的种类（61种） ④氨基酸的种类（20种）） ⑤氨基酸与密码子的对应关系： 一种氨基酸可以对应多种密码子，而一种密码子只能对应一种氨基酸。 2、基因表达的检测方法： ①直接通过性状来检测：如基因工程中抗虫棉性状的检测。 ②对蛋白质的检测：提取蛋白质进行鉴定 ③采用基因探针来检测：利用基因探针检测目的基因转录来的mRNA 3、基因表达与个体发育的关系： 个体发育过程中产生的众多体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而含有相同的遗传物质或基因，但生物体不同部位细胞表现出的性状不同，而且不同性状是在不同时期表现的。因而在个体发育中，生物体内基因的表达有如下特点： ①虽然不同的细胞含有相同的基因，但不同的细胞表达不同的基因，即基因选择性表达。如胰岛细胞能表达胰岛素基因，但不表达血红蛋白基因。 ②细胞内基因顺序表达 部分 RNA 结合位点 mRNA ） RNA mRNA ） 切除内含子转录来的部分
基因的概念和结构
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 (1)染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸之间的关系： （2）基因、染色体、蛋白质、性状的关系： 4、知识拓展： (1)基因的内涵 ①功能上，是遗传物质的结构和功能的基本单位。 ②本质上，是有遗传效应的DNA片段。 ③结构上，含有特定遗传信息的脱氧核苷酸序列。 ④位置上，在染色体上有特定的位置，呈线性排列。 (2)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。 (3)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 （1）传递遗传信息：是通过DNA的复制来实现的。 （2）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。 （3）基因的表达遵循中心法则，结果合成了蛋白质。 （4）遗传信息流：如图
三、基因的结构 1、原核细胞基因的结构 说明： ①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） ②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。 ③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。 ④RNA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TA TA区、CAA T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，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
初中生物遗传知识点汇总
初中生物遗传知识点汇总 遗传是生物学的重要分支，研究的是生物个体间或种群间遗传特征的传递和变 异规律。在初中生物课程中，遗传是一个重要的内容。下面，我将为您总结初中生物的遗传知识点。 1. 遗传的基本概念 遗传是指生物个体通过遗传物质的传递，使后代具有与父母相似的遗传特征。 遗传物质是指存在于细胞中的DNA分子，它能够传递遗传信息。 2. 基因的概念和结构 基因是控制遗传特征的功能基本单位。基因由DNA分子组成，位于染色体上。基因确定了生物个体的性状和功能。 3. 染色体的结构和功能 染色体是遗传物质DNA在有丝分裂时的可见形态。人体细胞中通常有46条染 色体，其中包含了几万个基因。染色体起到了存储、复制、分离和传递遗传信息的作用。 4. 遗传信息的传递 遗传信息的传递是通过生物个体的性细胞（精子和卵子）进行。在有性生殖中，父母的性细胞互相结合，形成新的个体。 5. 有性生殖和无性生殖 有性生殖是指通过两个个体的性细胞结合而产生后代的生殖方式。无性生殖则 是指生物个体直接分裂或增殖，形成新的个体。 6. 显性遗传和隐性遗传
显性遗传是指当个体的两个基因中有一个显性基因时，即会表现出显性特征。 而隐性遗传则是指需要两个基因中都是隐性基因时，才会表现出隐性特征。 7. 遗传的规律 遗传的规律主要包括孟德尔的遗传规律和染色体遗传规律。孟德尔的遗传规律 包括了单倍体与二倍体、显性与隐性、分离与组合三个规律。染色体遗传规律主要是指性染色体和常染色体的遗传规律，例如男性为XY型，女性为XX型。 8. 基因突变 基因突变是指遗传物质DNA中的核苷酸序列发生改变。基因突变可以是染色 体突变或点突变。染色体突变是指整个染色体结构发生变化，而点突变是指染色体上的一对碱基发生改变。 9. 杂交育种 杂交育种是利用不同个体或不同品系的优良基因进行交配，获得具有优良特征 的新品种。杂交育种常应用于农业生产中，可以提高作物的产量、抗病性和适应性。 10. 基因工程 基因工程是通过改变生物的遗传物质，来获得具有特定性状的生物。它可以用 于农业、医药等领域。常见的基因工程技术包括基因剪接、载体转化和基因克隆等。 这些是初中生物中涉及的一些遗传知识点。通过理解和掌握这些知识，我们可 以更好地理解生物的遗传规律，为深入学习和研究遗传学奠定基础。遗传学是生物学乃至整个科学领域的重要支柱，它对于人类社会的发展和生物多样性的保护具有重要意义。希望这篇文章对您的学习和了解有所帮助。
基因与遗传的基本概念
基因与遗传的基本概念 基因和遗传是生物学中非常重要的概念，它们有着密切的关联。基因是生物体遗传信息的基本单位，而遗传是指这种遗传信息从一代传递到下一代的过程。本文将对基因和遗传的基本概念进行探讨。 一、基因的定义 基因是指能够编码产生特定蛋白质或RNA分子的DNA序列。基因位于生物体的染色体上，人类拥有大约2万至3万个基因。基因的功能包括控制生物体的生长发育、调节代谢过程以及决定遗传特征等。 二、基因的结构 基因由一系列DNA序列组成，理解基因的结构对于理解其功能至关重要。基因一般由启动子、编码区和终止子组成。启动子位于基因的起始位置，用于识别和结合转录因子，并在适当的条件下启动转录过程。编码区包含了DNA编码特定蛋白质或RNA分子的序列。终止子则用于指示转录的终止位置。 三、遗传的基本原理 遗传是指生物体通过基因传递遗传信息给后代的过程。遗传的基本原理可以总结为以下几点： 1. 遗传物质的传递：遗传物质主要是DNA，在有性生殖中，父母双方各自提供一半的DNA给子女，从而传递遗传信息。
2. 遗传物质的复制：在细胞分裂过程中，遗传物质需要进行复制，确保每个细胞都含有完整的基因组。 3. 突变与变异：遗传物质在复制或转录过程中可能会出现突变，导致个体间的遗传差异，这些差异称为遗传变异。 4. 遗传物质的表达：基因通过转录和翻译的过程表达为蛋白质或RNA分子，进而发挥功能。 四、基因与遗传的关系 基因是遗传的基本单位，它们通过遗传的方式传递给下一代。人们通过研究基因与遗传之间的关系，可以深入了解生物体的遗传特征、疾病的发生机制以及进化的原理。 基因和遗传的研究还对人类健康和生活产生了深远的影响。例如，通过研究基因突变可以确定某些疾病的风险，从而进行早期预防和干预。此外，在农业领域，研究作物的遗传进程有助于培育优良品种，提高产量和抗逆性。 结论 基因是生物体遗传信息的基本单位，而遗传是指遗传信息从一代传递到下一代的过程。了解基因和遗传的基本概念有助于我们更好地理解生物学和探索生命的奥秘。通过对基因与遗传的研究，我们能够深入了解生物多样性、疾病的发生机制以及进化的原理，为人类的健康和农业生产带来巨大的潜力。
基因相关的概念
基因相关的概念 基因是生物体内控制遗传特征传递的基本单位，它是DNA分子的一部分。基因由一系列特定的DNA序列构成，每个基因都带有一段编码蛋白质的信息。基因相关的概念包括基因组、表达、突变、遗传多样性、遗传显性与隐性、连锁与重组、基因编辑等。 基因组是指一个生物体中所有基因的总和。基因组可以决定生物体的细胞结构和功能，不同生物体的基因组差异较大，是形成物种多样性的基础。 基因表达是指基因信息转化为功能蛋白质的过程。基因表达通过转录和翻译两个主要步骤实现。在转录过程中，DNA序列被复制成为RNA；在翻译过程中，RNA 被转化为蛋白质。基因表达的调控对生物体的正常发育和功能维持至关重要。 突变是指基因序列的改变，可以导致基因功能的改变。突变可以是点突变，即单个碱基的改变，也可以是插入/缺失突变，即新增或减少碱基。突变对基因的功能有重要影响，常见的突变类型包括点突变、缺失、重复等。突变是遗传多样性产生的重要原因。 遗传多样性指的是基因在一个群体中的变异程度。遗传多样性对于物种的适应性和进化具有重要意义，较高的遗传多样性意味着一个物种更具适应性，并能更好地应对环境变化。
遗传显性与隐性是基因传递的方式之一。遗传显性指的是一个等位基因表达在表型上的显现，即即使只有一个等位基因是显性，其表型表现也会受到显性等位基因的影响。相反，如果一个等位基因没有表型上的显现，则被称为隐性。 连锁与重组是基因遗传中的概念。连锁是指两个位于同一染色体上的基因由于位点距离较近而难以通过交叉互换发生重组，它们会同时遗传给后代。而重组指的是两个位于不同染色体上的基因在交叉互换时发生的基因片段交换，从而产生新的基因组合。 基因编辑是一种人工修改基因的手段。CRISPR-Cas9是目前最常用的基因编辑技术，它可以精确切割基因组中的特定DNA序列，通过添加或删除基因片段来实现基因功能的改变。基因编辑技术为人们研究基因功能、治疗遗传性疾病等提供了有力的工具。 总的来说，基因相关的概念涉及基因组、基因表达、突变、遗传多样性、遗传显性与隐性、连锁与重组、基因编辑等，并且它们对于理解生物体的遗传特征传递、进化和疾病治疗具有重要意义。
基因的概念及结构
基因的概念及结构 基因是生物体遗传信息的基本单位，是决定生物体遗传性状的物质基础。基因概念首次由摩尔根（Thomas Hunt Morgan）提出，并且确定为染 色体的基本遗传单位。 基因的结构包括两个层次：宏观层次和微观层次。 宏观层次：基因是生物体体内产生生物体形态、生理、代谢等所有特 征所需核酸序列的总和。在宏观层次，基因是位于染色体上的一段DNA序列。DNA是由一系列核苷酸单元组成的双螺旋结构，而每个核苷酸单元是 由底物（脱氧核糖和磷酸）组成的。多个核苷酸单元连接成长链，形成DNA分子。 微观层次：基因是由连在一起的核苷酸组成的，每个核苷酸由磷酸、 磷酸二酯结合的五碳糖(脱氧核糖和脱氧核苷酸)和附在糖上的一个氮碱基 组成。脱氧核糖主要有四种：腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C)。人类的体细胞有46条染色体，其中44条是自动两性体染 色体，另外两条是性染色体（X和Y染色体）。这些染色体上携带着成千 上万个基因。每个基因都是一条DNA分子，包含了生物体形成和发展的指令。在细胞分裂和生殖过程中，基因通过调节蛋白质的合成来影响生物体 的特征。 在基因的结构中，每个基因都有一个起始点和一个终止点。基因的核 心区域称为编码区，这是包含代码来指导蛋白质合成的部分。编码区由一 系列称为密码子的三个碱基组成，每个密码子指示合成特定的氨基酸。在 编码区之外，还有一些非编码区域，这些区域包含了调控基因表达的序列。
除了DNA基因结构之外，还存在RNA基因。RNA基因被转录成mRNA （信使RNA）分子，将基因的信息从细胞核传递到细胞质，然后根据mRNA 指导的蛋白质合成。 基因有不同的类型，如同源基因、等位基因和突变基因等。同源基因指的是在不同个体中具有相似结构和功能的基因。等位基因是指在同一个基因座上有多个不同的基因变异型。突变基因是指由于突变或基因重组而引起的基因结构的改变。 总结起来，基因是生物体遗传信息的基本单位，由DNA或RNA分子组成。它决定了生物体的特征和功能。基因的结构包括编码区和非编码区，编码区由密码子组成，非编码区参与调控基因的表达。基因具有不同的类型，如同源基因、等位基因和突变基因等。基因的研究对于理解生物体的遗传、形态和功能具有重要意义。
基因的本质概念
基因的本质概念 基因是生物遗传信息的基本单位，它是一段DNA聚合物链，通过遗传传递给后代，控制着生物个体的遗传性状和生物体内蛋白质的编码。基因的本质可以从多个方面来理解。 首先，基因是生物体内遗传信息的携带者。在生物体内，基因以DNA分子的形式存在，DNA是由四种核苷酸（腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶）组成的双链聚合物。每条DNA链上的核苷酸排列顺序决定了基因的序列，因此不同的基因具有不同的核苷酸序列。基因组是一个生物体内所有基因的集合体，它记录了生物体的全部遗传信息。 其次，基因是控制生物遗传性状和表型的基本单位。基因包含了生物体内与特定性状相关的信息，通过在DNA链上的不同区域排列，基因可以编码特定的蛋白质。蛋白质是构成生物体各种特征和功能的关键分子，包括酶、结构蛋白、激素等。基因通过控制蛋白质的合成和表达，影响生物体的遗传性状和表型。 此外，基因还参与了生物体的进化和适应过程。基因的存在与变异使得个体之间存在了遗传差异，这些遗传差异对个体在适应环境上发挥了重要的作用。基因的突变和重组是基因的变异来源，这些变异可以增加或减少个体在特定环境条件下的适应性。适应性较高的个体在繁殖中更容易获得生存优势，并将其遗传信息传递给大部分后代，从而促进了进化进程。
此外，基因还具有遗传稳定性和可变性。一方面，基因的传递是相对稳定的，一代代地沿袭下来。不同类型组织细胞中的DNA相互作用保证了基因序列的稳定性。另一方面，基因也能受到突变、重组等变异机制的影响产生变化。这种变异可以通过基因突变、基因重组和基因表达调控等过程进行传递和继承。 总之，基因的本质是一段DNA序列，它是生物体内遗传信息的携带者，通过编码蛋白质来控制生物体遗传性状和表型。基因参与了生物体的遗传、进化和适应过程。基因具有遗传稳定性和可变性，稳定性保证了遗传的延续性，可变性则增加了生物体的遗传多样性。基因的研究是理解生物形态、功能、进化和适应的基础，也为人类的健康和疾病的研究提供了重要的基础。
基因类的概念
基因类的概念 基因是一种存在于生物体内的特殊分子，它决定了个体的遗传特征和生长发育的规律。基因在遗传学中具有重要的意义，是通过遗传方式传递给后代的基本单位。它们由DNA构成，并且在细胞中以特定的方式编码成蛋白质，从而控制生物体内的各种生化过程。 在生物体内，基因是由一系列的DNA序列组成。这些序列编码了构成生物体的所有蛋白质分子，包括酶、激素、细胞膜蛋白等等。这些蛋白质分子以不同的方式相互作用，从而形成了生物体内各种复杂的结构和功能。基因的特异性和多样性，保证了生物体内的适应性和生存能力。 基因遗传是指基因从一个个体传递到另一个个体的过程。这个过程有两种方式：垂直遗传和水平遗传。垂直遗传是指基因是从父母到子女的正统遗传。通过基因的传递，子女可以继承来自父母的遗传特征。水平遗传则是指基因在个体之间进行的非正统遗传。不同个体之间的基因相互交换，从而产生新的遗传变异和进化。 基因在生物进化中具有重要的意义。它们不断发生变异，产生新的遗传特征和进化优势。基因变异的产生，一方面是由于DNA复制过程中的突变，另一方面则是由于基因之间的交换和重组。这些突变和交换，促进了物种进化的多样性和适应性。 基因在生物医学中也具有重要的应用价值。基因诊断技术可以检测出与疾病有关
联的基因突变，从而帮助疾病诊断和治疗。基因工程技术则可以通过改变基因序列来改变蛋白质的结构和功能，以满足人类特定的需求。例如，转基因技术可以插入外源基因到食物中，从而改进作物的产量和质量。 总之，基因是生物体内的重要遗传物质，它们决定了生物体内的遗传特征和生长发育规律。基因的遗传传递，不仅产生了生物多样性和进化优势，同时也有着广泛的应用价值，在医学、生命科学和农业生产中有广阔的前景。
基因的概念分类
基因的概念分类 基因是指生物体内能够传递遗传信息的基本单位。基因的概念分类主要有以下几个方面： 1. 分子遗传学分类：根据基因的组成和作用方式，可将基因分为DNA基因、RNA基因和蛋白质基因。DNA基因是指以DNA序列编码蛋白质的基因，RNA 基因是指以RNA序列编码蛋白质的基因，蛋白质基因是指编码蛋白质的基因。 2. 功能分类：根据基因在生物体内的功能，可将基因分为调控基因和结构基因。调控基因是指能控制其他基因表达的基因，包括启动子、转录因子等，它们可以影响基因的转录和翻译过程。结构基因是指编码蛋白质的基因，它们直接参与构建细胞的各种结构和功能。 3. 遗传方式分类：根据基因的遗传方式，可将基因分为常染色体基因和性染色体基因。常染色体基因位于常染色体上，由父母双方传递给下一代，遵循孟德尔遗传定律。性染色体基因位于性染色体上，遗传方式与性别相关，其中X染色体上的基因会表现出显性或隐性遗传的特点。 4. 表观遗传学分类：根据基因在表观遗传调控中的作用，可将基因分为甲基化基因、组蛋白修饰基因和非编码RNA基因。甲基化基因是指在DNA分子上存在甲基化修饰的基因，这种修饰可以影响基因的转录活性。组蛋白修饰基因是指通过修饰组蛋白分子来调控基因的表达状态。非编码RNA基因是指编码非蛋白
质功能RNA的基因，这些RNA可以参与基因表达的调控和功能的实现。 5. 位置分类：根据基因在染色体上的位置，可将基因分为内源性基因和外源性基因。内源性基因是指位于生物体自身染色体上的基因，如编码细胞代谢酶的基因。外源性基因是指来自于其他个体或物种的基因，如质粒中的外源基因。 总结起来，基因的概念分类包括分子遗传学分类、功能分类、遗传方式分类、表观遗传学分类和位置分类等。这些分类方式可以更好地理解和研究基因在生物体内的作用和遗传规律。
生物的基因概念
生物的基因概念 基因是生物体内控制遗传信息传递和表达的基本单位。它是由DNA序列编码的特定片段，携带了组成生物体的蛋白质的信息，以及调控蛋白质合成的调控序列。基因是遗传物质的基本单位，能够决定生物体的遗传性状和表现型。 基因的发现与DNA的结构解析有着密切的关系。20世纪初，科学家们首先认识到遗传性状在父母和子代之间传递，并且通过所谓的遗传学实验，将这些性状与染色体的遗传信息联系起来。当时，人们并不清楚遗传信息是以何种方式传递的。直到20世纪50年代，亨利塞曼（Hershey）和克雷格（Chase）的实验证明了DNA是遗传信息的载体。随后，由詹姆斯沃森和弗朗西斯克里克等科学家的研究，解析了DNA的双螺旋结构，揭示了基因的分子机理。 基因的主要功能是传递遗传信息。它决定了生物体的遗传特征，包括形态特征、生理特征以及疾病易感性等。基因通过编码蛋白质来实现这一功能。基因的DNA 序列可以转录成RNA，进而翻译成蛋白质。蛋白质是细胞中的工作马，控制着几乎所有生物体内的生化过程和生物功能。因此，基因可以说是生物体内各项功能和特征的遗传基础。 基因的表达受到多种调控机制的影响。为了保证基因的精确表达，生物体需要控制基因的启动、转录和翻译等各个环节。生物体通过转录因子、DNA甲基化、组蛋白修饰等方式，对基因进行细致的调控，以适应不同环境和发育阶段的需求。这些调控机制保证了基因在特定时间和特定环境中按需表达，并在不同细胞类型
间产生差异，从而实现细胞分化和组织特化。 基因在生物体内的遗传方式主要有两种：垂直遗传和水平遗传。垂直遗传是指基因通过生物体繁殖方式传递给子代，从父母传给孩子。也就是我们常说的亲子遗传。水平遗传则是指细菌等微生物通过细胞间的共享基因信息，实现基因的传递。这种遗传方式有助于细菌在进化过程中适应环境的变化，从而增加生存优势。 近年来，随着基因工程和生物技术的迅猛发展，基因的研究已经进入了一个新的时代。利用基因编辑技术，科学家们能够对基因进行精确的修饰和操作，以实现人工设计的目的，例如治疗基因遗传病、改良农作物等。同时，基因组学和转录组学等高通量技术的广泛应用，也加快了对基因功能的解析和了解。 总之，基因是生物体内传递遗传信息和决定物种遗传特征的基本单位。它通过编码蛋白质来实现这一功能，受到多种调控机制的影响。基因的发现和解析推动了现代生物学的发展，并为人们研究和利用基因提供了强有力的工具。
高中生物基因的本质知识点总结
高中生物基因的本质知识点总结 高中生物基因的本质知识点(一) 1.DNA是使R型细菌产生稳定的遗传变化的物质,而噬菌体的各种性状也是通过DNA传递给后代的,这两个实验证明了DNA 是遗传物质. 2.一切生物的遗传物质都是核酸.细胞内既含DNA又含RNA和只含DNA的生物遗传物质是DNA,少数病毒的遗传物质是RNA.由于绝大多数的生物的遗传物质是DNA,所以DNA是主要的遗传物质. 3.碱基对排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基对的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性.这从分子水平说明了生物体具有多样性和特异性的原因. 4.遗传信息的传递是通过DNA分子的复制来完成的.基因的表达是通过DNA控制蛋白质的合成来实现的. 5.DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板;通过碱基互补配对,保证了复制能够准确地进行.在两条互 补链中的比例互为倒数关系.在整个DNA分子中,嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和.整个DNA分子中, 与分子内每一条链上的该比例相同. 6.子代与亲代在性状上相似,是由于子代获得了亲代复制的一份DNA的缘故.
7.基因是有遗传效应的DNA片段,基因在染色体上呈直线排列,染色体是基因的载体. 8.由于不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序(碱基顺序)不同,因此,不同的基因含有不同的遗传信息.(即：基因的脱氧核苷酸的排列顺序就代表遗传信息). 9.DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序决定了信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序,信使RNA中核糖核苷酸的排列顺序又决定了氨基酸的排列顺序,氨基酸的排列顺序最终决定了蛋白质的结构和功能的特异性,从而使生物体表现出各种遗传特性.基因控制蛋白质的合成时：基因的碱基数：mRNA上的碱基数：氨基酸数=6：3：1.氨基酸的密码子是信使RNA 上三个相邻的碱基,不是转运RNA上的碱基.转录和翻译过程中严格遵循碱基互补配对原则.注意：配对时,在RNA上A对应的是U. 10.生物的一切遗传性状都是受基因控制的.一些基因是通过控制酶的合成来控制代谢过程;基因控制性状的另一种情况,是通过控制蛋白质分子的结构来直接影响性状. 高中生物基因的本质知识点(二) (1)DNA是主要的遗传物质 ① 生物的遗传物质：在整个生物界中绝大多数生物是以DNA作为遗传物质的.有DNA的生物(细胞结构的生物和DNA病毒),DNA就是遗传物质;只有少数病毒(如艾滋病毒、
人教版教学素材基因的概念结构及表达
基因的概念、结构及表达 一、基因的概念 1、对概念的理解：（基因是遗传效应的DNA 片段） ①是DNA 的片段，因此一个DNA 上有多个基因 ②是有遗传效应的DNA 片段，没有遗传效应的DNA 片段可以起到将基因连接起来的作用。 2、基因与脱氧核苷酸、DNA 、蛋白质、染色体及性状的关系 二、基因的结构 1 2、转录过程的比较： （1）原核细胞基因的转录过程： （2）真核细胞基因的转录过程： 三、基因的表达 1、表达的过程： （1）在转录过程中注意理解不同的基因在转录时的模板链并不一定在DNA 的同一条链上。 （2）注意几个物质的种类： ①密码子的种类（64种） ②对应有氨基酸的密码子的种类（61种） ③tRNA 的种类（61种） ④氨基酸的种类（20种）） ⑤氨基酸与密码子的对应关系： 一种氨基酸可以对应多种密码子，而一种密码子只能对应一种氨基酸。 2、基因表达的检测方法： ①直接通过性状来检测：如基因工程中抗虫棉性状的检测。 ②对蛋白质的检测：提取蛋白质进行鉴定 ③采用基因探针来检测：利用基因探针检测目的基因转录来的mRNA 3、基因表达与个体发育的关系： 个体发育过程中产生的众多体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂，因而含有相同的遗传物质或基因，但生物体不同部位细胞表现出的性状不同，而且不同性状是在不同时期表现的。因而在个体发育中，生物体内基因的表达有如下特点： ①虽然不同的细胞含有相同的基因，但不同的细胞表达不同的基因，即基因选择性表达。如胰岛细胞能表达胰岛素基因，但不表达血红蛋白基因。 ②细胞内基因顺序表达 部分 RNA 结合位点 mRNA ） RNA mRNA ） 切除内含子转录来的部分
基因的分子结构
基因的分子构造 X乃虎黄美娟 〔中国科学院遗传发育所〕〔大学生命科学学院〕 〔2021年3月修订〕 一．假设干概念 1.5'—末端和3'—末端 5'—末端：系指具有一个自由的或加帽的5'—磷酸基团〔5'-P)之核苷酸链的末端。 3'—末端：系指具有一个自由的或是磷酸化的3'—羟基〔3'-OH)之核苷酸链的末端。 2. 上游与下游 这是用来描述多核苷酸链或蛋白质多肽链分子中相反取向或相对位置关系的一对术语。上游〔upstream〕和下游〔downstream〕在不同的场合代表不同的含义： (1) 基因的DNA或mRNA分子: 上游：位于5'-末端的序列叫上游序列。 下游：位于3'-末端的序列叫下游序列。 (2) 在基因的转录反响中： 上游：位于转录起点5'-方向的DNA序列叫上游。 下游：位于转录起点3'-方向的DNA序列叫下游。 (3)蛋白质多肽链: 上游：处于N-端的氨基酸序列为上游。 下游：处于C-端的氨基酸序列为下游。 (4)在基因工程研究中： 上游：基因的克隆、别离、转化、表达和调节等研究工作统称上游。 下游：转基因之后的细菌培养与发酵以及转基因动植物的培育、表达产物的别离纯化及鉴定等研究工作统称下游。
3.上游序列与下游序列 在基因的DNA序列中，头一个被转录的核苷酸碱基叫做转录起点，通常是A或G,其坐 标定为+1。. (1)上游序列 位于转录起点5'一侧的DNA叫做上游序列。其核苷酸碱基的坐标定为负。例如-1 -5，-10.......。 (2)下游序列 位于转录起点3'-侧的DNA叫做下游序列。其核苷酸碱基的坐标定为正。例如+3,+5，+10.......。 4.5'-侧翼序列区和3'-侧翼序列区 (1)5'-侧翼序列区〔5'-flanking sequence region) 位于mRNA转录起点之前的一段长度有限的DNA序列区，叫做5'-侧翼序列区，或者泛称为启动子区。在该区存在着数种控制基因转录的信号： a. 确定mRNA起点的信号 b. 决定最大转录起始速率的信号 c. 对环境刺激作出反响的信号 d. 对发育程序作出反响的信号 e. 增强子序列区 (2)3'-侧翼序列区〔3'-flanking sequence region) 位于mRNA转录终点之后的一段长度有限的DNA序列区，叫做3'-侧翼序列区，也叫做3'-下游序列区。在该区存在着数种控制基因转录的信号： a. 终止转录作用的信号 b. mRNA3'-末端的加工信号 c. 大多数真核基因的3'-末端还有一段poly(A)加尾信号，即多聚腺苷酸化信号 (3)旁侧DNA(flanking DNA) 这个术语与上述所说的侧翼序列区的概念不同。指的是与目的基因之核苷酸序列两端 严密相邻的，但是位于基因核苷酸序列外侧的DNA序列或基因。
医学分子生物学复习重点
第二章基因 【目的要求】 掌握:基因的概念及结构特点;结构基因;基因转录调控相关序列;顺式作用元件;多顺反子,单顺反子。 一、基因:是负责编码RNA或一条多肽链的DNA片段，包括编码序列、编码序 列外的侧翼序列及插入序列。 二、结构基因:基因中编码RNA或蛋白质的DNA序列成为结构基因。 三、基因转录调控相关序列: 1原核生物基因的调控序列中最基本的是启动子和终止子，有些基因中还有不同的调节蛋白结合位点或操纵元件。 操纵元件:是一段能够被不同基因表达调控蛋白识别和结合的DNA序列，是决 定基因表达效率的关键元件。 2真核生物基因中的调控序列一般被称为顺式作用原件，包括启动子和上游启动子元件、增强子、反应元件和poly(A)加尾信号。 启动子和上游启动元件:TATA盒-TFIID-RNA聚合酶复合物(启动转录);CAA盒-CTF(决定转录的效率);GC盒-Sp1(促进转录)。 增强子:可特异性的与转录因子结合，增强转录因子的活性。 四、顺式作用元件:真核生物基因中的调控序列一般被称为顺式作用原件。包 括启动子和上游启动子元件、增强子、反应元件和poly(A)加尾信号。 五、多顺反子:原核生物的结构基因多转录为多顺反子mRNA，即每一个mRNA分子带有几种蛋白质的遗传信息(来自几个结构基因)，利用共同的启动子及终止信号，组成“操纵子”的基因表达调控单元。转录出来的mRNA分子可以编码几种不同的、但是多为功能相关蛋白质。
六、单顺反子:真核生物结构基因转录为单顺反子mRNA，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，基本上没有操纵子的结构。转录生成的mRNA前体中既有编码序列(外显子)，又有间隔序列(内含子)，需要进行转录后的剪切加工以及各种修饰，形成成熟的mRNA。 1 熟悉:基因型;表现型;基因突变;;外显子;内含子;选择性剪接。 一、基因型:指逐代传递下去的成对因子的集合，因子中一个来源于父本，另一个来源于母本。 二、表现型:指一些容易区分的个体特征的总和。 三、基因突变:在模板复制过程中出现的细微差别，这种误差导致了DNA的核酸顺序发生的变化。 四、外显子:编码序列被称为外显子。在基因转录后经过剪接连在一起，形成成熟的mRNA，最终参与指导多肽链的合成。 五、内含子:非编码顺序被称为内含子，又称插入顺序。在mRNA前体的转录后加工过程中被剪切掉，不存在于成熟的mRNA序列中。 六、选择性剪切: 重点:基因的概念;基因转录调控相关序列;多顺反子,单顺反子 第三章基因组 【目的要求】 掌握:基因组概念;病毒,原核生物及真核生物基因组的结构特征。 一、基因组:含有一种生物的一整套遗传信息的遗传物质，称为基因组。 二、病毒,原核生物及真核生物基因组的结构特征: 1、病毒基因组:可以由DNA或RNA组成;RNA病毒基因组有单、双链和正、负链之分(a、单股正链RNA病毒基因可以作为mRNA行使模板功能;b、单股负链RNA病
第一讲 基因的基本概念
第一讲基因的基本概念 吴乃虎 中国科学院遗传与发育生物学研究所 2005年8月
目录 一、基因概念的演变 1．基因学说的创立 2．基因与DNA分子 3．基因与DNA的多核苷酸区段 4．基因与多肽链 二、基因与基因工程 1．基因研究的简单历史回顾 2．基因的定义 3．基因的数量 三、基因的化学本质与编码产物 1．基因的化学本质 2．基因的编码产物 3．基因与蛋白质的数量关系 四、基因的结构
1．基因的组成部分 2．原核基因的结构 3．真核基因的结构 4．基因的终产物 五、基因的类型 1．以拷贝数分类 2．根据产物类型分类 3．根据表达特性分类 4．遗传选择标记与标记基因六、基因图与基因作图 1．遗传图 2．物理图 七、基因座 八、基因扩增 1．基因增加 2．基因减少
3．基因扩增 九、基因表达 1．正义链和反义链 2．基因表达定义 3．基因表达的过程 4．基因表达的时空特异性 5．基因表达活性的调控 十、基因克隆 1．克隆的概念 2．基因克隆定义 十一、基因工程定义 1．有关基因工程的名词术语 2．“遗传工程”与“基因工程”这两个术语的差别3．基因工程定义 4．基因工程的主要内容
第一讲基因的基本概念 一、基因概念的演变 1．基因学说的创立 G. Mendel(1857-1864)根据豌豆杂交试验，创立了遗传因子分离 律和遗传因子独立分配律——提出了遗传因子的概念W. Johannsen 在1909年提出了用“基因”这个术语代替Mendel的遗传因子——基因术语的提出 *此时所谓的“基因”，并不代表物质实体，而是一种与 细胞的任何一种可见形态结构毫无关系的抽象单位，因 此那时所指的基因只是遗传性状的符号，还没有涉及基 因的物质概念。 T. H. Morgan 1910年的工作，头一次将代表某一特定性状的基因，同某一特定的染色体联系起来了，使得科学界普遍 接受了Mendel的原理——基因与染色体联系起来2．基因与DNA分子 尽管由于Morgan等人的出色工作，使基因学说得到了普遍的承认，但直到1953年Watson-Crick DNA模型提出之前，人们并不理解：a.基因的物质内容和结构特征；