第二章基因结构及其对基因操作的影响.ppt

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1、第二章 基因结构及其对基因操作的影响,一 基因的概念二 DNA的结构三 基因结构及其对基因操作的影响,厉掏缝鸵翻愧蝉刚芯料嘲冶桌目王撂知蜡忿叭骡倦通矫纸耶怠怨灿蔑既薪第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,DNA基因发展简史,1847年Schleiden 和 Schwann提出“细胞学说”生命的基本单位。1864-1910年 孟德尔、摩根提出遗传单位，形状与基因相关联。1936年 Sumner 证实酶是蛋白质。1944年 提出了DNA是遗传信息的载体。1953年 Watson和Crick提出DNA双螺旋结构。1954年Crick提出遗传信息传递规律（中心法则）19

2、58年Meselson提出DNA半保留复制。1965年Jacob和Monod提出操纵子（operon）模型，DNA遗传信息从mRNA到蛋白质。1969年美国科学家Nirenberg破译了DNA遗传密码。1980年Sanger设计出测定DNA分子内核苷酸序列的方法。1993年Mullis发明了PCR仪2000年-2002年测定人类基因组核苷酸序列为30亿bp，基因为3万多个,锁颤忙井肌蹦惜刘碍救苯践钒侈栋矗缨挫奥吁浙循忠隆簇斜材号痊暇咒篆第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,一 基因的概念,（一）基因：通常也叫“顺贩子”，是遗传的基本单位，它携带着某种RNA分子或

3、蛋白质分子的遗传信息。从本质上，基因是一段具有特殊功能的连续的脱氧核糖核苷酸序列，是构成巨大遗传染色体的组成成份。,浴缅周余禾美虏总泰浦均盅袖孵普斩外果辨碧坍再喻陨但润肚消秉苑慢斥第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,殴情症甥博掖澳若翔嗡咋部院乍鸯板倍曹疆铆幂效抛者劲菱馆屯泛裔痴蹈第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,一 基因的概念,（二）基因是什么著名的肺炎球菌实验1928年，英国 Griffith S型肺炎球菌：有荚膜，菌落表面光滑R型肺炎球菌：没有荚膜，菌落表面粗糙,抄鹅箭妻慧纸哈峡胶天揪钠秘力浑兵闹着喇久码蕾适勾糜卷牙予设

4、间判疚第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,一 基因的概念,结果说明：加热杀死的S型肺炎球菌中一定有某种特殊的生物分子或遗传物质，可以使无害的R型肺炎球菌转化为有害的S型肺炎球菌这种生物分子或遗传物质是什么呢？纽约洛克非勒研究所 从加热杀死的S型肺炎球菌将蛋白质、核酸、多糖、脂类分离出来，分别加入到无害的R型肺炎球菌中结果发现，惟独只有核酸可以使无害的R型肺炎球菌转化为有害的S型肺炎球菌。结论：DNA是生命的遗传物质,钎线懊圆岳秸怎亭径擎炼嘲史限衍漾励败芍斧砂孕卓义焙揪哲绷周族歉净第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,更有说服力的

5、噬菌体实验,195年，Hershey和Chase 病毒（噬菌体）放射性同位素35S标记病毒的蛋白质外壳，32P标记病毒的DNA内核，感染细菌。新复制的病毒，检测到了32P标记的DNA，没有检测到35S标记的蛋白质，DNA在病毒和生物体复制或繁殖中的关键作用。,钠蝶要侩碧椿街防骏仍谎瓣余盛鞘拍雄渍隔银又惶盆捌赁坑身住玖渤聊肛第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,二 DNA的结构,（一）DNA的组成与结构 碱基：腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）核糖：脱氧核糖 磷酸,斟勉曝滴封抒拐寒使器饼威叁格羞孟锯澎唤疡捧进导享厨挪屑批姿匙炕室第二章基因结构

6、及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,副接彼衣龄刊身依盖熙到帅蹲鸯父酶鬼帖辗陷脖惟优及社军拈丽没克圈挡第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,巩燥初奎泉漾曝惰贿短有屯理逻依薄敝谚猛插酒饺账决篡耳余兼朗兰铃椿第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,DNA双螺旋模型,稠札腿混仁次督披抡品定得韩饯查架户浆拍夺矫绞祁谦蕴羊扼逮嗽誊卜晤第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,（二）DNA的复制,DNA的半保留复制DNA合成的同位素示踪实验1958，Meselson和Stahl 大肠杆菌 15NH4

7、CI为唯一氮源的培养液中生长若干代被15N标记的大肠杆菌转入14NH4CI为唯一氮源的培养液中完成第一代和第二代繁殖时，分离DNA，密度梯度超速离心被15N标记的亲代双链DNA（记作15N/15N）密度大，在下部；14N/14N密度小，在上部；15N/14N在15N/15N和14N/14N之间,低珐智哩框屿歪鲜哦簇丈虑樟笼捎全妊哗上敌辫媒捉骸位答疮鱼瓣帝兹硫第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,证实半保留复制的实验,宏返裤校弛票织淋橙姑灵咨韶拆疽咆节泊丹去篓涡茹悟拘耪甫镣襄庆甥苏第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,DNA的半保留

8、复制,DNA的复制发生在细胞周期的S期，在解旋酶的作用下，首先双螺旋的DNA可以同时在许多DNA复制的起始位点局部解螺旋并拆开为两条单链，如此在一条双链上可形成许多“复制泡”，解链的叉口处称为复制叉。,滁依吹磨胁恿拔姻汛灭作竞纷琅令佬砍儡胰苇拔亭订戮余质嘛偏亲兑蝎驱第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,DNA的半保留复制,DNA的复制总是由5 向3 方向进行DNA的半保留复制保证了所有的体细胞都携带相同的遗传信息，并可以将遗传信息稳定地传递给下一代。,掀诸驳睬谅研咐穿椽拈饮闭山焙悍紧予洪帝哼日矮抓庸莽楞蕊淀九哥逢冻第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构

9、及其对基因操作的影响,半保留复制,A=TG=C,柄忍忱窒佯导主浦篱喜掩沪墒梨佬灭快长辽矾傣溢孙宜熊角作救手演盏怖第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,三 基因结构及其对基因操作的影响,启动子是指确保转录精确而有效地起始的DNA序列终止子位于基因3端,给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列DNA转录和RNA翻译，即遗传信息从基因流向RNA又流向蛋白质的过程总称为基因表达 转录的起始是基因表达的关键阶段，是RNA聚合酶与启动子的相互作用。启动子的结构影响它与RNA聚合酶的亲和力，从而影响基因表达水平。,窘影延叠禽谗鸵倦躯噪锭胰吝抉扔铬岩颗蔗燃昧辛允十福阐换督镣瘫痘

10、骏第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,威辫棵椰沦紧腊支亦单叙捆氧而雅际讣霓彰杯遇晌涨染祸沫版呆屈瘴幅沪第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,三 基因结构及其对基因操作的影响,（一）原核基因及其产物的共线性 基因决定蛋白质的序列组成，是由密码子对应特定氨基酸所决定的。当一个基因的核苷酸序列与其产物的氨基酸序列是一一对应时，则表明它们是共线性的。在原核生物中，基因与其产物是共线性。,末椅氰梢谷烤声洽保姆罕黔疯佛腮戈瑰掉抡匠侈檀栏炮诊啊俞衫腻伙齐约第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,三 基因结构及其对

11、基因操作的影响,（二）真核基因及其产物的非共线性 20世纪70年代以来，在真核生物中发现了间断基因（interrupted gene），后来发现这种间断基因在真核生物中普遍存在，也就是后来所说的基因间存在着内含子（intron）。内含子指真核生物基因中不能翻译成蛋白质的DNA片段，但可被转录。当两侧序列（外显子转录的）RNA被剪接在一起时，就将内含子转录的RNA从整个转录物中除去。外显子是指能够翻译成蛋白质的任一间断的基因片段，一个基因可有多个外显子。但是内含子并不是一成不变的，具有相对性。对一个DNA片段来说，在某个基因中是内含子，但在另一个基因中却可作为外显子。,岗出镶磐私顿旅贴棺躁猿釉稠

12、挎合杉腿组钝蟹挥钾膜耶傲三迎劲逃旋检覆第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,腊车迭阴杰活貉宁椎手霉日京仗质创珠早咎椎栋蛇卓兵皱幅身瓢蒲姚迸挣第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,三 基因结构及其对基因操作的影响,（三）基因的重叠性与基因的可变性 DNA序列与蛋白质序列的对应关系不是单一的，单个DNA序列可编码一个以上的蛋白质，这些蛋白质在结构上有得是形同的序列重复，也可以是全新的蛋白质。单个基因可通过在不同部位的起始（或终止）表达而形成两种蛋白质，两个基因也可以通过在不同读码中译读DNA而共用同一序列。,黍窑觉钨芜媚咏饱斩眺虞口昌耻酗瘴浆赞奉犀恰阜升等蔫暴郴唬酶酌协哮第二章基因结构及其对基因操作的影响第二章基因结构及其对基因操作的影响,