基因的各种概念和分类及其结构

分子生物学解释：

（一）什么是基因

围绕什么是基因的问题,分子生物学家的研究主要包括两个阶段.

第一个阶段主要集中于二十世纪六七十年代以前,人们认为基因是染色体上一段具有生物功能的DNA片段.

经过40多年的研究积累以后,表明基因不仅是一种功能实体更是一种结构实体,特别是在真核细胞生物中它是由DNA序列、RNA干扰、组蛋白的结构修饰和DNA甲基化组成的一个表观遗传修饰网络.

（二）原核生物：“基因是染色体上的一个片段”

在此阶段,人们对基因的理解可概括如下几点：

1.基因是遗传的基本单位,他不能通过交换而分开,交换只能发生在基因之间,而不是基因之内.

2.基因是遗传突变的基本单位.基因作为一个整体可以通过突变发生等位基因之间的互换.

3.基因是功能单位,基因和特定的生物表型体现对应关系.

4.基因位于染色体上,染色体在细胞分裂过程中表现出的行为有利于等位基因的分离,及非等位基因之间的重新组合.

（三）真核生物：现代基因观念的改变-从操纵子到基因表达模式

现有的研究结果表明,在自然界中,尽管不同的生物都可能在共享由DNA 所组成的遗传物质载体的基因库,但是涉及原核生物和真核生物的基因实体和功能实体而言,可能两者的差别会非常显著.原核生物适用于基因表达的操纵子模式,真核生物适用于基因表达模式来描述.

真核生物基因组上几个单独的基因区或一簇相关的基因通常被组织成一个个的“域”,每个域内的基因或基因簇体现不同的表达模式.真核生物的基因域具有以下的形态特征：

1.可以根据其中的基因是否表达分为活性域或不活性域.

2.根据各自对DNase Ⅰ是否敏感分为DNase Ⅰ敏感域或DNase Ⅰ不敏感域.

3.根据组蛋白的表观遗传学修饰情况或是否含有特定组蛋白变体分子或非组蛋白分子的具体情况而划分为不同的域.

由于真核生物染色体的高级结构形式中含有许多基于拓补学限制而形成的环,于是,许多人认为真核生物的基因域由染色体上的一个个环组成的.

真核生物的基因表达模式：真核生物基因是一个由RNA干扰、组蛋白结构修饰和DNA甲基化系统组成的一个表观遗传修饰网络.

遗传学解释：

按在染色体上的位置：等位基因、非等位基因

按遗传学效应：显性基因、隐性基因

按在细胞中的分布：核基因、细胞器基因

染色体结构变异和基因突变的区别如下：

1.基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变；染色体结构变异包括了染色体缺失、重复、易位和倒位这四种类型。

2基因突变属于DNA分子水平上的变化；染色体结构变异，属于细胞水平上的变化。

3.基因突变在光学显微镜下是无法直接观察到的；而染色体变异可以用显微镜直接观察到。

4.染色体结构变异的结果：染色体上的基因数目或排列顺序改变，从而导致性状变异；基因突变的结果：产生等位基因。