《基因复习和DNA》课件

基因复习和DNA什么是基因？基因是生命的蓝图，决定了生物的基因是由序列构成的，包**DNA**性状含遗传信息基因从父母传给子女，决定了后代的特征基因的结构基因片段蛋白质染色体基因片段是分子上的一段特定序列基因表达后，会形成具有特定功能的蛋基因位于染色体上，染色体是遗传物质DNA，它包含了遗传信息白质，蛋白质是生命活动的执行者的载体的组成DNA脱氧核糖磷酸基团碱基脱氧核糖是一种五碳糖，是的磷酸基团是分子中的另一个基有四种碱基腺嘌呤（）、鸟DNA DNA DNA A基本组成部分之一本组成部分，它连接着脱氧核糖和碱嘌呤（）、胞嘧啶（）和胸腺嘧G C基啶（）T双螺旋结构DNA由两条反向平行的脱氧核苷酸链组成，以右手螺旋的方式盘绕形成双DNA螺旋结构两条链通过碱基对之间的氢键连接在一起腺嘌呤（）与胸腺A嘧啶（）配对，鸟嘌呤（）与胞嘧啶（）配对这种碱基配对原则确T GC保了的结构稳定性，并为遗传信息的复制提供了基础DNA的复制DNA解旋1双螺旋解开DNA模板2每条链作为模板合成3合成新的互补链半保留复制解旋DNA1双螺旋结构解开，形成两条单链模板引导2每条单链作为模板，引导新链合成半保留3新形成的分子包含一条旧链和一条新链DNA遗传信息的中心法则复制转录DNA12复制过程是复制转录成，的DNA DNADNA RNA RNA自身的模板复制后产生两序列与模板的序列互DNA个相同的分子补DNA翻译3翻译成蛋白质，蛋白质的氨基酸序列由的序列决定RNA RNA转录过程解旋DNA双螺旋结构解开，形成两条单链DNA聚合酶结合RNA聚合酶识别并结合到模板链上的启动子区域RNA DNA合成RNA聚合酶沿着模板链移动，以核糖核苷酸为原料，合成与模板链RNA DNADNA互补的分子RNA链脱离RNA链合成完成后，从模板链上分离，并与双螺旋结构重新结合RNA DNADNA转录的调控转录因子表观遗传学转录因子是蛋白质，它们可以结合到上，并影响基因的表观遗传学是指不改变序列，却可以影响基因表达的遗DNADNA转录有些转录因子可以激活基因的转录，而有些则可以抑制传变化例如，甲基化和组蛋白修饰可以影响基因的转DNA基因的转录录活性翻译过程信使转运RNARNA信使（）携带遗传密码，从细胞核移动到核糖转运（）携带特定的氨基酸，与上的密RNA mRNARNA tRNAmRNA体码子配对1234核糖体蛋白质合成核糖体读取上的密码子，并根据密码子招募相应的核糖体将氨基酸连接在一起，形成多肽链，最终形成蛋白mRNA质tRNA遗传密码密码子密码子的通用性密码子的简并性三个相邻的碱基组成一个密码子，决定遗传密码在大多数生物中是通用的，这大多数氨基酸由多个密码子编码，这增一个氨基酸例如，密码子指令意味着相同的密码子在不同物种中通常加了遗传密码的容错性，因为单个突变AUG起始翻译，而、和则编码相同的氨基酸不一定导致蛋白质功能的改变UAG UAAUGA指示终止翻译基因突变定义原因基因突变是指基因序列的改基因突变的原因包括环境因变，导致遗传信息的改变素、复制错误等影响基因突变可能导致疾病、性状改变或无明显影响突变类型点突变插入突变缺失突变单个碱基对的改变，例如变成，或在序列中插入一个或多个碱基对，序列中丢失一个或多个碱基对，导A GT DNADNA变成导致基因序列的改变致基因序列的改变C自然选择适者生存遗传变异自然选择是指生物在生存斗争生物的遗传变异为自然选择提中，适应环境的个体更容易生供了原料，使生物能够适应不存下来，并繁殖后代，而适应断变化的环境性差的个体则被淘汰的过程进化驱动自然选择是生物进化的主要驱动力，它使生物逐渐适应环境，并最终形成新的物种遗传与进化遗传是生物体将性状传递给下一代的过程进化是指生物群体在世代更替过程中，基因频率发生改变的过程遗传是进化的基础，遗传变异为进化提供了原材料，自然选择决定了进化的方向遗传与进化密切相关，遗传变异是进化的驱动力，而进化则可以改变基因频率，进而影响遗传性状的表达染色体结构着丝粒臂端粒染色体上的一个区域，在细胞分裂过程着丝粒两侧的染色体部分染色体末端的结构，保护染色体免于降中，纺锤丝附着于此解染色体数目的变化多倍体单倍体细胞中染色体数目增加一倍或更多细胞中染色体数目减半的现象倍的现象非整倍体细胞中染色体数目非整倍体增加或减少性染色体决定性别人类性染色体遗传性染色体在生物体内负责决定性别女性拥有两条相同的性染色体，称性染色体上的基因会影响性别相关特征为染色体，而男性拥有两条不的性状，例如身高、肌肉质量等XX同的性染色体，称为染色体XY基因重组减数分裂交叉基因重组示意图同源染色体之间交换基因片段，产生新的基因组合通过交叉交换，两个亲本的基因组合可以产生新的基因型孟德尔遗传定律分离定律自由组合定律每个生物体携带一对等位基因，在配子形成过程中，这对等位不同性状的等位基因在配子形成过程中会独立组合，不受其他基因会分离，每个配子只携带其中一个等位基因性状等位基因的影响，从而产生不同的配子组合常染色体遗传定义特征常染色体遗传是指由非性染色常染色体遗传通常表现为显性体上的基因控制的遗传现象遗传或隐性遗传，与性别无关例子例如，人类的褐色眼睛和蓝色的眼睛都是由常染色体上的基因控制的多基因遗传多个基因共同作用，决定性状的遗表现为连续变异，如身高、体重传受环境影响较大，如营养、气候连锁遗传位于同一染色体上的基因，在减数连锁基因之间的距离决定了它们在分裂过程中倾向于一起遗传，称为减数分裂过程中分离的概率距离连锁遗传越近，分离越少连锁分析可以用于绘制基因图谱，了解基因在染色体上的相对位置连锁分析基因定位遗传疾病研究育种应用连锁分析可以帮助研究人员定位基因它可以用来研究遗传疾病的遗传模式连锁分析在农业育种中被广泛应用，在染色体上的位置，并识别与疾病相关的基因用于选择和改良具有优良性状的作物品种性状的遗传显性遗传隐性遗传共显性遗传如果一个基因的等位基因对另一个等位如果只有两个隐性等位基因才能表达性如果两个等位基因都表达，则该性状称基因有完全优势，则该性状称为显性遗状，则该性状称为隐性遗传例如，镰为共显性遗传例如，血型是等位AB A传例如，棕色眼睛是显性性状，蓝色状细胞贫血是一种隐性遗传疾病基因和等位基因的共显性表达B眼睛是隐性性状人类基因组计划人类基因组计划（，）是旨在测定人类基因Human GenomeProject HGP组全部序列的科学研究计划此计划于年启动，历时年，于DNA199013年完成2003的主要成果包括绘制了人类基因组的完整图谱，发现了约个基HGP20000因，为人类疾病的诊断和治疗、药物研发、生物技术发展等方面提供了宝贵的资源和技术支撑基因工程基因改造应用领域伦理问题基因工程允许科学家改变生物体的遗传基因工程在农业、医药和工业领域都有基因工程也引发了伦理问题，例如基因物质，以改变其特性或功能广泛的应用，例如，提高作物产量、治编辑的安全性、潜在的生态风险和人类疗疾病和生产新材料基因改造的伦理界限克隆技术复制基因组创造复制品12克隆技术复制了整个生物的克隆技术产生了与原始个体遗传信息，包括所有基因遗传上相同的个体应用广泛3克隆技术用于农业、医学和研究等多个领域倒序转录技术合成cDNA1利用为模板，合成互补RNA DNA基因克隆2将插入载体，进行扩增cDNA基因表达3转入宿主细胞，表达目的蛋白基因诊断与治疗基因诊断通过检测序列，识基因治疗利用基因工程技术，对DNA别出与疾病相关的基因变异患者的基因进行修饰，以治疗疾病基因诊断与治疗已经成为现代医学的重要组成部分，为治疗遗传疾病和癌症等重大疾病提供了新的希望。