《基因与基因组》课件

基因与基因组探索生命奥秘，解读遗传密码认识基因基因的定义基因的作用基因是遗传信息的单位，它包含了生物体的遗传特征，决定了生基因控制着生物体的生长发育、代谢、免疫等生命活动，决定了物体的性状生物体的形态、功能和行为基因的化学结构基因是由脱氧核糖核酸构成的，是一种长链聚合物，DNA DNA由称为核苷酸的重复单体组成每个核苷酸由三部分组成磷酸基团、脱氧核糖和含氮碱基中的含氮碱基有四种腺嘌呤DNA、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤A TC G基因的化学结构决定了其功能，并影响着生物体的性状通过研究基因的化学结构，我们可以更好地理解基因的功能，并探索新的治疗方法核酸和染色体脱氧核糖核酸核糖核酸染色体DNA RNA储存着遗传信息，是生命体的主要遗在遗传信息传递中起重要作用，包括染色体由和蛋白质组成，包含着遗传DNA RNA DNA传物质蛋白质合成信息遗传信息的携带基因DNA是主要的遗传物质，包含了基因是的一段片段，包含了DNA DNA生物体生长的所有信息特定的遗传信息，控制着生物体的某些性状染色体染色体是的高度压缩形式，在细胞分裂时更容易复制和传递DNA遗传信息的复制解旋1双螺旋结构解开，两条链分离DNA引物结合2引物与模板链结合，为新的链的合成提供起点DNA链延伸3聚合酶沿着模板链移动，添加新的核苷酸，形成新的DNA DNA链基因的表达遗传信息蛋白质是细胞的重要组成部分，执行着多种功能基因包含着遗传信息，指导蛋白质的合成基因的表达过程就是将遗传信息转化为蛋白质的过程转录过程启动1聚合酶识别并结合到基因的启动子区域RNA延伸2聚合酶沿模板移动，合成与模板互补的链RNADNA RNA终止3聚合酶遇到终止信号，释放链和模板RNA RNADNA转录调控转录因子顺式作用元件12转录因子是蛋白质，它们可以顺式作用元件是序列，它DNA与结合并调节基因的表达们可以与转录因子结合DNA染色质重塑3染色质结构的变化可以影响转录因子与的结合DNA翻译过程信使RNA1携带遗传密码mRNA核糖体2结合并读取密码mRNA氨基酸3根据密码连接成蛋白质基因表达调控转录水平调控翻译水平调控12通过控制转录因子活性，调节影响的稳定性、核糖体mRNA基因转录的起始、速度和效率结合效率，以及蛋白质的翻译效率蛋白质水平调控3通过蛋白质降解、修饰、定位等方式，调节蛋白质的活性、稳定性和功能基因突变序列变化遗传信息改变DNA基因突变是指序列中发生的这些变化可能导致蛋白质功能的DNA永久性变化改变，从而影响生物体的性状突变类型多样基因突变可分为点突变、插入、缺失等多种类型，每个类型都有不同的影响突变的类型点突变插入和缺失突变染色体突变单个碱基的改变，可以是替换、插入或缺序列中添加或删除一个或多个碱基，影响整个染色体或染色体片段，包括染色DNA失可能导致移码突变体数目改变或结构重排突变的原因复制错误环境因素转座子复制过程中的错误会导致碱基序列发紫外线、辐射、化学物质等环境因素会导致转座子在基因组中的移动会影响基因的表达DNA生改变损伤，进而引发突变或结构，导致突变DNA突变的检测基因测序利用基因测序技术，我们可以确定基因的完整序列，从而识别突变技术PCR聚合酶链式反应（）可以扩增特定基因片段，方便检测突变PCRSouthern Blotting是一种能够识别特定片段的技术，可用Southern BlottingDNA于检测突变基因突变与疾病遗传疾病癌症心血管疾病许多遗传性疾病是由于基因突变造成的，导某些基因突变会导致细胞不受控制地增殖，一些基因突变与心血管疾病风险增加有关，致蛋白质功能异常或缺失，影响身体正常运形成肿瘤，引发癌症例如高血压、冠心病等作基因组基因组是指一个生物体的全部遗传信息基因染色体基因是或片段，包含构建和染色体是基因组的载体，包含了紧密DNARNA维持一个有机体所需的遗传信息排列的和蛋白质DNA基因组的概念定义包含重要性一个生物体的所有遗传物质，即全部包含了所有的基因，以及非编码区域，它基因组是生物体性状的蓝图，决定了生物DNA（或，在某些病毒中）们在基因调控、染色体结构等方面发挥作体的特征、功能和进化RNA用基因组测序技术测序二代测序Sanger12早期测序方法，以其准确性和高通量测序技术，能够快速、可靠性著称廉价地测序大量片段DNA三代测序3能够直接读取更长的片段，适用于复杂基因组测序DNA基因组项目人类基因组计划其他基因组计划年启动，旨在测定人类基因除了人类基因组，还包括其他物1990组的全部序列，并绘制基因图谱种的基因组计划，如大鼠、小鼠、水稻等重要意义基因组项目为我们提供了理解生命奥秘、预防和治疗疾病、发展新技术提供了基础基因组学研究成果精准医疗疾病诊断农业发展基因组学推动了精准医疗的发展，根据个体基因组测序技术用于诊断遗传疾病，帮助医基因组学帮助培育高产抗病作物，提高农业基因差异进行疾病预防、诊断和治疗生更准确地识别和治疗疾病生产效率基因工程基因工程是利用重组技术对生物体进行遗传改造的技术通过将特定**DNA**基因导入受体生物体内，改变生物体的遗传性状，从而达到预期目的基因重组技术剪切连接DNA DNA利用限制性内切酶识别并切割特定的利用连接酶将不同的片段连DNA DNA序列接在一起DNA载体构建将目的基因插入到载体中，例如质粒或病毒转基因技术基因改造应用范围广泛转基因技术是指通过将外源基因转基因技术已广泛应用于农业、导入生物体，改变生物体的遗传医药、工业等领域，例如抗虫作特性，从而获得具有特定性状的物、抗病动物、生产药物等生物伦理争议转基因技术也引发了一些伦理争议，例如食物安全、生物安全、生态平衡等问题基因治疗治疗疾病技术挑战伦理问题通过基因治疗，可以修复或替代有缺陷的基因治疗的技术尚处于发展阶段，存在安基因治疗的伦理问题，例如对未来世代的基因，治疗遗传病和某些癌症全性、效率和靶向性等挑战影响，需要谨慎考量基因工程在医疗和农业中的应用基因治疗可以治疗遗传病，例如囊性转基因作物可以提高作物产量和营养纤维化和血友病价值，例如抗虫棉和抗除草剂大豆转基因动物可以用于生产药物和器官移植，例如转基因猪可以生产用于治疗人类疾病的药物。