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1、第7章 基因的性质,主要内容,7.1 细胞的信息处理7.2 遗传化学基础的探索 信息编码基因语言 遗传信息的加工蛋白质的合成7.5 遗传信息的扩增DNA 复制7.6 遗传信息的改变突变7.7 遗传工程,7.1 细胞的信息处理,DNA：脱氧核糖核酸，一般是链状的大分子，相对稳定、长寿，但可被DNA酶降解，也可被环境中的物理、化学因子诱导突变。每个DNA包括一个脱氧核糖，一个磷酸和碱基。,DNA的结构,DNA上的4个碱基,鸟嘌呤,胞嘧啶,腺嘌呤,胸腺嘧啶,由于嘌呤相对较大,它总是同相对较小的嘧啶结合在一起，这样DNA在整个双螺旋中保持宽度一致。A和T（以2个氢键）相连， G和 C（以三个氢键）相连
2、，我们把这称为互补,细胞中DNA的平均长度是2m，则在细胞中DNA必定是以紧密压缩的形式存在的。其基本单位是核小体，由几种组蛋白和DNA组成。,核小体,H2A，H2B，H3，H4,核心DNA,连接DNA,H1,现代生物导论课件,现代生物导论课件,现代生物导论课件,RNA由核糖核苷酸缩合而成长链状分子。一個核糖核苷酸分子由磷酸，核糖和碱基构成。RNA的碱基主要有四种，即A腺嘌呤、G鸟嘌呤、C胞嘧啶和U尿嘧啶。其中，U（尿嘧啶）相当于/取代了DNA中的T胸腺嘧啶而成为RNA的特征碱基。在细胞中，根据结构功能的不同，RNA主要分三类，即tRNA（转运RNA）, rRNA（核糖体RNA）, mRNA（
3、信使RNA）。,现代生物导论课件,现代生物导论课件,现代生物导论课件,7.2 遗传化学基础的探索,1865-1870年间,Friedrich Miescher从脓细胞核中分离到一种当时尚未知道的物质,他称这一酸性物质为“核素”，后来改称“核酸”。,1882年，Walther Flemming对正在进行具有丝分裂的细胞染色体染色，并描述了细胞分裂时忠实地保持染色体数量这一复杂过程。,细胞中信息处理的过程,DNA双螺旋结构,信使RNA,转录,蛋白质,核糖体,氨基酸,辅助分子,翻译,信息编码基因语言,George Gamow等人首先认识到DNA携带的密码决定了蛋白质氨基酸的排列顺序。那么常见的蛋白质
4、氨基酸有20种，如果1个核苷酸编码1个氨基酸，则核苷酸只有4种；如果2个核苷酸编码1个氨基酸，则最多有16种组合；而如果3个核苷酸编码1个氨基酸，则有64种排列，远超过需要。Gamow假定提出了三联体密码，后被证实是正确的。,AUG、GUG是起始密码子，UAA、UGA和UAG是终止密码子。,7.4 遗传信息的加工蛋白质的合成,这里包括两个过程：1 DNA有义链碱基序列包含的遗传信息转移到信使RNA上，即转录。2 mRNA上的信息指导氨基酸排列成蛋白质，即翻译。,3,5,5,3,解旋蛋白,RNA,聚合酶,真核生物,mRNA的拷贝数依赖于合成蛋白质分子的数量。有些mRNA是长寿的，有些只短时间存在
5、，产生一个或几个蛋白质。,几个核糖体可同时在一条mRNA链上进行翻译，这种一条mRNA链上结合多个核糖体的结构叫多聚核糖体。它能加速真核生物蛋白质合成的速度。,分子生物学中心法则,DNA,RNA,蛋白质,反转录酶,RNA病毒，反转录病毒,7.5 遗传信息的扩增DNA 复制,DNA双螺旋在复制时解旋并分开，每条链均可结合互补碱基，产生了两个相同的双螺旋。每个双螺旋中有一条链是原亲代的，另一条是新合成的，称为半保留复制。,解旋酶,DNA聚合酶,DNA连接酶,DNA复制方向53,7.6 遗传信息的改变突变,可引起突变的物质称为诱变剂，有化学物质也有物理射线。,镰刀状细胞贫血病，就是由于缬氨酸替代了谷
6、氨酰胺引起的。虽然只是一个碱基、一个密码子、一个氨基酸的改变，但缬氨酸的疏水性与敢氨酰胺完全不同，突变后的血红蛋白不能够完成其运输氧气的功能,7.7 遗传工程,遗传工程是指有目的地改变遗传信息的一系列程序。,例如：将人胰岛素基因导入细菌中，由于细菌大约20min就可分裂一次，所以可用来生产胰岛素。,克隆是使单基因、染色体或整个生物体产生多拷贝的一项技术。克隆一词源于希腊，词根意为“小树枝”。克隆生物体个体时不需要有性重组，而是利用非生殖组织。,非洲菊,许多市售花卉都是克隆的结果,Question 1,DNA首先被何人发现 （A）Feulgen （B）Griffith （C）Mendel （D）
7、Miescher （E）以上均不对,Question 2,互补的腺嘌呤和胸腺嘧啶以三个氢键相连 （A）对 （B）错,Question 3,DNA螺旋完整的一圈是10个碱基的长度。 （A）对 （B）错,Question 4,DNA聚合酶负责mRNA的合成。 （A） 对 （B）错,Question 5,由于内含子的存在，原初转录本较成熟的mRNA大很多。 （A）对 （B）错,Question 6,遗传密码的翻译发生在核糖体。 （A）对 （B）错,Question 7,内含子见于原核生物的环状染色体。 （A）对 （B）错,Question 8,tRNA全长均为双链 （A）对 （B）错,Questio
8、n 9,哪个更长 （A）tRNA （B）mRNA （C）rRNA,Question 10,哪个更稳定 （A）DNA （B）RNA,Question 11,哪个更大 （A）嘌呤 （B）嘧啶,Question 12,哪个更复杂 （A）人类染色体 （B）细菌染色体,Question 13,哪个更重 （A）核糖 （B）脱氧核糖,Question 14,艾滋病病毒是反转录病毒 （A）对 （B）错,第8章 细胞繁殖,主要内容,8.1 包装基因的染色体8.2 细胞周期和生命周期8.3 有丝分裂8.4 减数分裂8.5 染色体交换机制8.6 有性繁殖和遗传变异,8.1 包装基因的染色体,在细菌中裸露的DNA构成
9、细菌染色体。在真核生物中，染色体以线形短棒状结构存在，核小体是其基本构成单位。据估计，一个典型的基因是由染色体上的4个核小体单位组成。翻译成蛋白质的DNA不超过总DNA的1/10。,8.2 细胞周期和生命周期,对于无性繁殖的单细胞生物来说，细胞周期就是一个完整的生命周期。对于有性繁殖的单细胞或多细胞生物来说，细胞周期只是生命周期的一部分，减数分裂和受精作用形成的单倍体和多倍体阶段的交替构成生物的生命周期。,生命周期,8.3 有丝分裂,8.4 减数分裂,8.5 染色体交换机制,现代生物导论课件,精原细胞变成精子的过程,8.6 有性繁殖和遗传变异,有性繁殖就是变异，因为有性繁殖是整套染色体的重组。
10、在受精卵（合子）中，一半染色体来自于父亲，一半染色体来自于母亲。变异为生物进化提供了动力。,Question 1,在细胞周期的哪个时期DNA加倍，染色体复制？ （A）G1 （B）S （C）G2 （D）M,Question 2,精子和卵子是 （A）同型配子 （B）异种同型物 （C）异型配子 （D）二倍体细胞,Question 4,在许多生物中，尤其是植物界，单倍体和二倍体交替产生。这种有两种阶段的生命类型是 （A）还原体系 （B）生命周期 （C）合成 （D）联会,Question 5,染色体的基本结构单位是 （A）着丝粒 （B）核小体 （C）端粒,Question 6,二倍体生物细胞两个拷贝的染
11、色体来自 （A）单倍体细胞的加倍 （B）父母中各一个拷贝 （C）四分体细胞减倍,Question 7,减数分裂和有丝分裂DNA和染色体的复制发生在同一个时期 （A）对 （B）错,Question 8,极体中没有染色体 。 （A）对 （B）错,Question 9,有些男性含有三条性染色体（XXY）并患有一中称为Klinetelters综合症的疾病，这是一种性功能障碍和智力迟钝的疾病，这种病是以下哪种疾病的例子之一。 （A）染色体组型 （B）点突变 （C）体内平衡失调 （D）细菌引起 （E）年老,主要内容回顾,7.1 细胞的信息处理7.2 遗传化学基础的探索 信息编码基因语言 遗传信息的加工蛋白质的合成7.5 遗传信息的扩增DNA 复制7.6 遗传信息的改变突变7.7 遗传工程,主要内容回顾,8.1 包装基因的染色体8.2 细胞周期和生命周期8.3 有丝分裂8.4 减数分裂8.5 染色体交换机制8.6 有性繁殖和遗传变异,现代生物导论课件,视频资料,基因是神奇的，它控制着我们人类的一切。然而随着生命科学的不断进步，基因工程迅速发展，科学家可以把人的基因转移到小鼠身上使他长出耳朵供器官移植使用。接下来让我们走进这神秘的殿堂，观看视频资料人造基因。,