《基因的传递原理》课件

《基因的传递原理》探索生命的奥秘，从基因传递开始什么是基因？遗传物质基本单位基因是携带有遗传信息的DNA片段，决定了生物体的各种性状基因是生命的基本单位，它控制着生物体的生长、发育和性状基因的组成脱氧核糖核酸碱基对12基因主要由脱氧核糖核酸DNA由四个碱基组成腺嘌呤DNA组成，DNA是一种长链A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤状的生物大分子G和胞嘧啶C，它们以特定的顺序排列形成碱基对基因片段3每个基因由DNA分子上的一个特定片段组成，包含了遗传信息的化学结构DNA脱氧核糖1五碳糖磷酸基团2负电荷碱基3腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G和胞嘧啶C双螺旋结构DNAWatson-Crick模型碱基配对糖磷酸骨架DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链A与T形成两条氢键，G与C形成三条氢两条链之间通过磷酸二酯键连接形成糖磷组成，以双螺旋的形式盘绕在一起键，构成碱基对酸骨架，构成DNA分子的基本结构半保留复制原理解旋1DNA双螺旋在复制酶的作用下解开，两条链分离模板链2每条链作为模板，吸引游离的脱氧核苷酸，按照碱基配对原则形成新的互补链新链合成3新合成的DNA分子包含一条来自母链，另一条为新链，故称为半保留复制基因表达的过程转录DNA序列被转录成RNA序列，作为蛋白质合成的模板翻译RNA序列被翻译成蛋白质序列，完成基因表达过程转录和转录后修饰转录转录后修饰在RNA聚合酶的作用下，以DNA为模板合成RNA RNA经过剪接、加帽和加尾等修饰过程，形成成熟的mRNA翻译及蛋白质合成12核糖体氨基酸在核糖体上，mRNA与tRNA相结合tRNA携带特定的氨基酸，按照，根据密码子序列合成蛋白质mRNA密码子序列依次连接，形成多肽链3蛋白质多肽链经过折叠和修饰，形成具有特定功能的蛋白质遗传信息的中心法则DNA1遗传信息的载体转录2合成RNA翻译3合成蛋白质染色体的结构和功能结构功能染色体由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂过程中呈现出高度染色体携带遗传信息，并通过复制和分配确保遗传信息的稳定压缩的结构传递染色体的增殖与分离复制1染色体在细胞分裂之前复制，形成两条相同的姐妹染色单体分离2姐妹染色单体在细胞分裂过程中分离，分别进入两个子细胞，确保遗传信息的准确传递减数分裂和体细胞分裂体细胞分裂减数分裂用于生物体的生长和发育，一个母细胞分裂为两个子细胞，每个用于产生生殖细胞，一个母细胞分裂为四个子细胞，每个子细胞子细胞的染色体数目与母细胞相同的染色体数目是母细胞的一半遗传重组的方式交换交叉同源染色体之间发生交换，导致基因重新组合，增加遗传多样性同源染色体之间发生交叉，导致基因的重组，增加遗传变异孟德尔遗传定律分离定律自由组合定律配子在形成时，成对的等位基不同对的等位基因在配子形成因会分离，每个配子只携带其时是独立分配的，它们在后代中一个等位基因中自由组合显性和隐性遗传特征基因的连锁和交换连锁1位于同一染色体上的基因通常会一起遗传，称为连锁交换2同源染色体之间发生交换，导致连锁基因分离，称为交换性染色体及其遗传性染色体性连锁遗传决定生物体性别的染色体，通常分为X染色体和Y染色体位于性染色体上的基因的遗传方式，称为性连锁遗传性连锁遗传的规律交叉遗传父亲的性染色体只传给女儿，母亲的性染色体只传给儿子，称为交叉遗传显性遗传如果母亲携带显性性连锁基因，女儿会表现出该性状，儿子则不会隐性遗传如果母亲携带隐性性连锁基因，儿子会表现出该性状，女儿则不会基因突变的类型和原因类型原因基因突变包括碱基替换、碱基插基因突变的原因包括环境因素、入、碱基缺失等，可以导致基因复制错误、化学物质等，可以改功能的改变变DNA序列基因突变的检测方法12PCR技术基因芯片通过聚合酶链式反应PCR扩增特定利用基因芯片技术，对多个基因进行基因片段，进行序列分析快速筛查3二代测序利用二代测序技术，对整个基因组进行测序，寻找突变位点常见遗传性疾病唐氏综合征血友病囊性纤维化21号染色体多了一条，导致智力障碍、发X染色体上的基因缺陷导致凝血因子缺乏7号染色体上的基因缺陷导致粘液分泌异育迟缓等，易出血常，影响呼吸道等遗传病的预防和治疗产前诊断基因治疗12通过羊水穿刺、绒毛取样等方通过基因修饰或替换等方法，法，检测胎儿是否有遗传病治疗遗传病，但技术尚不成熟药物治疗3通过药物来缓解遗传病的症状，但不能根治遗传咨询的重要性了解风险预防措施遗传咨询师可以帮助患者了解遗传病遗传咨询可以提供遗传病的预防措施的风险，进行合理的生育决策，帮助患者降低患病风险治疗方案遗传咨询可以帮助患者制定合适的治疗方案，提高生活质量基因工程的应用前景疾病治疗1开发治疗遗传病的新方法，例如基因治疗农业生产2提高作物产量和品质，培育抗病虫害品种环境保护3利用基因工程技术治理环境污染，修复生态系统生物制造4生产药物、疫苗、工业酶等生物制品基因编辑技术的伦理问题设计婴儿1是否可以利用基因编辑技术设计婴儿，选择理想的性状？遗传歧视2基因检测结果是否会造成遗传歧视，影响个人的就业和保险？生物安全3基因编辑技术是否会造成不可预知的生物安全风险，例如基因污染？生物多样性与基因保护未来基因技术的发展趋势精准医疗合成生物学基因编辑根据个体基因信息，制定个性化的治疗方设计和合成新的基因和生物体，开拓生物基因编辑技术将更加精准、高效，应用范案，提高治疗效果技术的新领域围不断扩大总结与思考基因的传递原理揭示了生命的基本规律，为我们了解生命、治疗疾病、保护环境提供了新的视角。