《基因遗传信息传递机制》课件

基因遗传信息传递机制探索生命的奥秘，揭示遗传信息传递的机制什么是基因定义作用基因是遗传物质的基本单位，包含着生物体的遗传信息，控制着基因决定生物体的各种特征，如身高、肤色、眼睛颜色等生物的性状的结构和功能DNA结构功能由脱氧核苷酸链组成，呈双螺旋结构，两条链通过碱基配储存遗传信息，并通过复制传递给下一代DNA DNA对连接核酸的概念和种类概念种类核酸是生物体内重要的生物大分子，负责遗传信息的储存和传递核酸主要分为两种脱氧核糖核酸和核糖核酸DNA RNA双螺旋结构的发现历程DNA年年1195321962沃森和克里克提出了双螺旋结构模型，揭示了沃森、克里克和威尔金斯因发现双螺旋结构获得诺DNA DNA DNA的结构和功能贝尔生理学或医学奖复制的过程和机制DNA解旋1双螺旋解开，形成两条单链DNA引物合成2在聚合酶的作用下，以单链为模板合成引物DNADNA延伸3聚合酶沿着模板链移动，以引物为起点，合成新的DNA链DNA的结构和种类RNA结构种类由核糖核苷酸链组成，呈单链结构，可以形成复杂的二级主要有三种类型信使、转运RNA RNARNA mRNARNA tRNA结构和核糖体RNA rRNA转录的过程和机制起始1聚合酶识别模板上的启动子，开始转录RNA DNA延伸2聚合酶沿着模板链移动，合成链RNA mRNA终止3聚合酶识别终止信号，停止转录，释放RNA mRNA翻译的过程和机制起始1与核糖体结合，起始密码子识别mRNA AUGtRNA延伸2核糖体沿着移动，根据密码子招募，将氨基酸mRNA tRNA连接成多肽链终止3核糖体遇到终止密码子，释放多肽链，翻译结束基因的表达调控转录水平翻译水平启动子、增强子、沉默子等调控元件影响基因的转录效率核糖体结合位点、的稳定性等因素影响基因的翻译效率mRNA基因突变的类型和原因碱基替换碱基插入或缺失一个碱基被另一个碱基替换碱基序列中插入或缺失一个或多个碱基原因复制错误、物理因素、化学物质、病毒感染等修复机制DNA直接修复1直接去除受损的碱基切除修复2切除受损的片段，然后进行修复合成DNA重组修复3利用同源染色体上的正常序列进行修复细胞周期和细胞分裂间期1细胞生长、复制、蛋白质合成DNA分裂期2细胞核分裂和细胞质分裂，产生两个子细胞染色体的结构和复制结构复制染色体由和蛋白质组成，在细胞分裂时凝集形成可观察到染色体在细胞分裂之前复制，形成两条相同的染色单体DNA的结构减数分裂和受精过程减数分裂1将染色体数目减半，产生配子受精过程2精子和卵子结合，形成合子，恢复染色体数目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，不同对的等位基因在配子形成过在配子形成过程中，一对等位基程中自由组合，进入不同的配子因分离，进入不同的配子多基因遗传和表型表达12多个基因环境影响多个基因共同控制一种性状环境因素也会影响表型表达性染色体遗传性染色体性连锁遗传决定生物性别的染色体，包括染色体和染色体位于性染色体上的基因控制的性状，其遗传模式与常染色体不同X Y连锁遗传和重组连锁遗传重组位于同一染色体上的基因，在遗传过程中倾向于一起传递在减数分裂过程中，同源染色体之间发生交换，导致基因重组胚胎发育与基因表达受精卵1受精卵开始分裂，形成胚胎器官形成2不同的基因在不同的时间和地点表达，控制器官发育出生3胚胎发育完成，出生为新生儿基因工程技术基因剪切基因克隆使用限制性内切酶切割将目的基因复制到载体中DNA基因转移将目的基因导入受体细胞基因诊断和遗传病预防基因诊断遗传病预防检测基因突变，预测患病风险通过基因检测、遗传咨询等措施，降低遗传病发病率遗传工程在医药中的应用药物研发基因治疗利用基因工程技术生产新的药将正常基因导入患者体内，治物疗遗传病遗传工程在农业中的应用抗虫作物抗除草剂作物转基因作物抗虫害，提高产量转基因作物耐除草剂，简化田间管理生物技术伦理问题基因隐私基因歧视个人基因信息是否应该公开？基于基因信息进行歧视是否合理？中国人类基因组计划目标意义12绘制中国人基因组图谱，研究推动中国生物技术发展，促进中国人特有的遗传特征精准医疗、药物研发等领域的进步后基因组时代的新挑战数据分析伦理问题海量基因组数据的分析和解读基因编辑、基因筛选等技术引发的伦理问题基因组学在未来发展中的应用精准医疗疾病预防根据患者的基因信息，制定个通过基因检测，早期发现疾病性化的治疗方案风险，进行预防生物技术发展趋势人工智能基因编辑12人工智能技术在生物技术领域基因编辑技术将更加精准高效得到广泛应用，应用领域不断拓展合成生物学3合成生物学将创造新的生物体系，解决人类面临的挑战总结与展望基因遗传信息传递机制是生命科学的核心问题，基因组学在未来将为人类健康、农业发展、环境保护等领域带来革命性的改变。