《基因的解码与传递：DNA复制教学课件》

基因的解码与传递复制DNA教学课件的结构和功能DNA结构功能由脱氧核糖核酸组成，呈双螺旋结构，由两条反向平行的脱是遗传信息的载体，包含着生物体生长、发育、繁殖等生命DNA DNA氧核苷酸链构成，通过氢键连接活动的全部遗传信息，通过复制传递给下一代的复制机制DNA解旋1双螺旋解开，形成两条单链DNA引物合成2在引物酶的作用下，合成短的引物，为聚合酶提供起RNA DNA点延伸3聚合酶以单链为模板，按照碱基配对原则，合成新的DNA DNA互补链，形成两条完整的双螺旋复制的酶系DNA解旋酶引物酶负责解开双螺旋结构，使两合成短的引物，作为聚DNA RNA DNA条单链分开合酶合成的起点聚合酶连接酶DNA以单链为模板，按照碱基配将新合成的片段连接起来，DNA DNA对原则，合成新的互补链形成完整的双螺旋复制的步骤DNA解旋双螺旋解开，形成两条单链DNA引物合成在引物酶的作用下，合成短的引物，为聚合酶提供起点RNA DNA延伸聚合酶以单链为模板，按照碱基配对原则，合成新的互补链，形成两DNA DNA条完整的双螺旋连接连接酶将新合成的片段连接起来，形成完整的双螺旋DNA DNA复制过程中的错误校正校对功能错配修复聚合酶具有校对功能，能够识别并纠正复制过程中发生的错错配修复系统识别并修复复制过程中发生的错误，保证复制DNA DNA误的准确性复制的准确性DNA1高准确性复制的准确性很高，每复制亿个碱基对，才会出现一个错误DNA10半保留复制模式半保留每条新的双螺旋包含一条来自亲代的旧链，以及一条DNA DNA1新合成的链复制的生物学意义DNA遗传信息的传递1通过复制将遗传信息传递给子代细胞，确保生物体的遗传稳定性细胞生长和发育2复制是细胞生长和发育的基础，为细胞分裂提供遗传物质生物进化3复制过程中出现的少量错误，可能导致基因突变，为生物进化提供原始材料基因表达与蛋白质合成基因的转录过程定义步骤转录是指以为模板，合成的过程解旋双螺旋解开，形成两条单链DNA RNA

1.DNA识别聚合酶识别并结合到基因的启动子区域

2.RNA延伸聚合酶沿模板移动，按照碱基配对原则，合成

3.RNADNA链RNA终止聚合酶到达终止信号，停止转录

4.RNA的结构和类型RNA信使转运核糖体RNA mRNA RNA tRNARNA rRNA携带遗传信息，作为蛋白质合成的模板负责将氨基酸运送到核糖体，参与蛋白质是核糖体的重要组成部分，参与蛋白质合合成成转录的调控机制启动子转录因子12聚合酶识别并结合的区域能够调节聚合酶与启动子RNARNA，决定基因是否转录的结合，影响转录效率染色质结构3染色质的结构可以影响聚合酶的接近度，从而影响转录效率RNA翻译过程的主要步骤起始1与核糖体结合，携带第一个氨基酸，进入核糖体mRNA tRNA延伸2按照的密码子顺序，将氨基酸运送到核糖体，形tRNA mRNA成肽链终止3当遇到终止密码子时，蛋白质合成终止，肽链从核糖体上释放蛋白质的结构层次一级结构1氨基酸的线性排列顺序二级结构2肽链局部空间结构，如螺旋和折叠αβ三级结构3整个肽链的三维空间结构四级结构4多个肽链聚合形成的多聚体蛋白质基因表达的调控转录水平翻译水平蛋白质水平通过调节转录因子、启动子等因素，控通过调节的稳定性、核糖体的结合通过调节蛋白质的降解、修饰等因素，mRNA制基因转录的效率效率等因素，控制蛋白质合成的效率控制蛋白质的活性基因突变的类型碱基替换碱基插入或缺失单个碱基的替换，可能导致氨基碱基的插入或缺失，会造成阅读酸改变或没有影响框的移位，导致蛋白质合成异常常见的基因突变镰刀型细胞贫血症白化病血红蛋白基因突变导致红血球形状异常，影响氧气运输能力酪氨酸酶基因突变导致黑色素合成障碍，导致皮肤、毛发、眼睛缺乏色素基因突变的后果遗传疾病癌症导致各种遗传性疾病，如血友某些基因突变可以导致细胞不病、色盲、唐氏综合征等受控制地增殖，引发癌症性状改变导致生物体的性状改变，如眼睛颜色、毛发颜色等基因突变的修复机制直接修复切除修复重组修复直接修复受损的碱基，恢复正常结构切除受损的片段，并用新的片段利用同源染色体上的正常片段，修复DNA DNADNA替换受损的片段DNA基因的垂直传递12亲代子代父母将基因传递给子代子代继承了父母的基因，决定其遗传性状染色体遗传的规律分离定律一对等位基因在形成配子时，会彼此分离，每个配子只携带一对等位基因中的一个自由组合定律不同对的等位基因在形成配子时，会彼此独立分配，形成各种基因组合性状的遗传方式显性遗传1显性基因能够掩盖隐性基因，表现出显性性状隐性遗传2隐性基因只有在纯合状态下才能表现出隐性性状共显性遗传3两条等位基因都能表达，共同决定性状伴性遗传4基因位于性染色体上，与性别相关联，在遗传时表现出特殊的规律基因的连锁遗传基因组计划的意义医学农业生物技术推动疾病诊断、治疗和预防，开发新的提高作物产量和品质，培育抗病虫害的促进生物技术的发展，推动基因工程、药物和治疗方法优良品种生物医药等领域的进步基因工程的应用领域医药领域农业领域12开发新药、基因治疗等培育抗病虫害、高产、优质的农作物和畜禽品种工业领域环境领域34利用微生物生产各种生物制品利用基因工程技术治理环境污，如胰岛素、生长激素等染生命科学前沿进展技术CRISPR一种基因编辑技术，能够精确地对基因进行修改，在医疗、农业、环境等领域具有广阔的应用前景基因技术的社会影响医疗保健个人隐私基因检测可以帮助人们了解自身基因信息属于个人隐私，需要建的遗传风险，早期预防和治疗疾立完善的法律法规，保护个人隐病私权社会公平基因技术可能导致社会不公平，需要考虑如何公平合理地应用基因技术基因伦理学问题探讨基因编辑基因歧视12对人类胚胎进行基因编辑是否是否允许基于基因信息对个人伦理上允许？进行歧视？基因专利3基因的知识产权归属如何界定？未来基因研究展望基因治疗精准医疗合成生物学基因治疗将成为治疗遗传性疾病的重要基因检测将为个性化医疗提供重要依据合成生物学将为人类创造新的生命形式手段，实现精准医疗，推动生命科学的发展本课件内容小结123复制基因表达基因突变DNA了解复制的机制、步骤、酶系和生物掌握基因表达过程中的转录和翻译过程认识基因突变的类型、后果和修复机制DNA学意义45基因遗传基因技术了解染色体遗传的规律和基因的垂直传递认识基因工程的应用领域和基因技术带来的社会影响。