第一篇第二章遗传物质的分子基础精选PPT.ppt

第一篇第二章遗传物质的分子基础第1页，本讲稿共127页1868年，瑞士化学家F米歇尔（18441895）从细胞核中发现“核素”1889年，与米歇尔同一实验室的生物学家R阿特曼分离了“核素”中的蛋白质，他称之为“核酸”19世纪末20世纪初，德国科赛尔（1853-1927）探明核酸的主要成份是4种碱基、磷酸和戊糖2.1.1核酸的发现核酸的发现1924年，德国细胞学家福尔根（18841955）发现核酸中的两种戊糖（核糖与脱氧核糖）2.1 DNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质第2页，本讲稿共127页1929年，俄裔美国生物化学家列文（18691955）发现核酸碱基的主要成分：T、A、C、G；还证明核酸是由更简单的核苷酸组成的，而核苷酸则是依碱基、核糖、磷酸的顺序连接而成错误地认为核酸结构比较简单，且此观点得 到当时的广泛认同，所以科学家认为核酸难 以承担复杂多样的遗传功能，而普遍倾向于 结构复杂的大分子蛋白质是遗传信息的载体第3页，本讲稿共127页1928年英国细菌学家格里菲思（18771944）之谜-肺炎球菌实验 1944年美国细菌学家Avery的肺炎双球菌实验，解开此谜，并在世界是第一次证明遗传基因在DNA上2.1.2遗传物质遗传物质DNADNA的确认的确认第4页，本讲稿共127页死菌复活死菌复活第5页，本讲稿共127页 噬菌体的感染试验噬菌体的感染试验 第6页，本讲稿共127页1943年德裔美国生物学家、物理学家德尔布吕克，意大利裔美国生物学家卢里亚，美国遗传学家赫尔希合作发现了病毒的复制机制；1952年，又分别发现上述复制机制中起决定性作用的遗传物质是DNA-1969年获得诺贝尔生理学或医学奖2.1.2遗传物质遗传物质DNADNA的确认的确认从遗传学观点看，染色体中的蛋白质是“多余”的；RNA只在那些不含DNA的病毒中起着决定性的作 用；大部分生物的遗传功能主要是由DNA承担的第7页，本讲稿共127页2.22.2核酸的分子组成及结构核酸的分子组成及结构2.2.1 2.2.1 核酸的分子组成核酸的分子组成2.2.2 2.2.2 核酸的分子结构核酸的分子结构2.2.3 DNA2.2.3 DNA的复制的复制第8页，本讲稿共127页2.2.1 2.2.1 核酸的分子组成核酸的分子组成有两大类：脱氧核糖核酸DNA 核糖核酸RNA以核苷酸为单位的多聚体主要存在于细胞核的染 色体上，细胞质中少量核、质中都有；大部分 集中在核仁上每个核苷酸由核糖、磷酸和含氮碱基组成第9页，本讲稿共127页核糖核糖D-核糖D-2-脱氧核糖HH1CH2OHOOHHOHOHH2345HH1CH2OHOOHHHOHH2345第10页，本讲稿共127页磷酸磷酸PO OOH OHH1CH2 OOHHHH2345HH1CH2 OOHHHOHH2345POOHOHOHHH1CH2OHOOHHHOHH2345HH1CH2OHOOHHHOHH2345第11页，本讲稿共127页碱基碱基腺嘌呤A和鸟嘌呤G胞嘧啶C、胸腺嘧啶T和尿嘧啶UDNA：A、T、C、GRNA：A、U、C、G第12页，本讲稿共127页核苷核苷DNA核糖与碱基结合，成为核苷腺嘌呤脱氧核苷腺嘌呤脱氧核苷脱氧脱氧 核糖核糖A胞嘧啶脱氧核苷胞嘧啶脱氧核苷脱氧脱氧 核糖核糖C胸腺嘧啶脱氧核苷胸腺嘧啶脱氧核苷脱氧脱氧 核糖核糖T鸟嘌呤脱氧核苷鸟嘌呤脱氧核苷脱氧脱氧 核糖核糖G第13页，本讲稿共127页核苷核苷RNA腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷核糖核糖A胞嘧啶核苷胞嘧啶核苷核糖核糖C尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷核糖核糖U鸟嘌呤核苷鸟嘌呤核苷核糖核糖G第14页，本讲稿共127页核苷酸核苷酸DNA核苷与磷酸结合，成为核苷酸A腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸G鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸T胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸C胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸第15页，本讲稿共127页核苷酸核苷酸RNAA腺嘌呤核苷酸腺嘌呤核苷酸G鸟嘌呤核苷酸鸟嘌呤核苷酸U尿嘧啶核苷酸尿嘧啶核苷酸C胞嘧啶核苷酸胞嘧啶核苷酸第16页，本讲稿共127页2.2.2 2.2.2 核酸的分子结构核酸的分子结构遗传物质的结构怎样？如何传递遗传信息的？第17页，本讲稿共127页1933年诺贝尔物理学奖获得者、奥地利物理学家薛定锷-量子力学理论的创建人之一，经常到各高等学府举办讲座，其中包括生命科学的系列讲座，预言生命科学的理论与方法正面临着重大的突破，它的研究深度将从生命的表面现象和细胞的层次，深入到分子水平；还提出将物理学、化学的理论与方法引进生命科学的研究中“唤起生物学革命的小册子唤起生物学革命的小册子”生命是什么生命是什么第18页，本讲稿共127页影响广泛影响广泛，大批年轻的物理学家或物理专业的大学生被吸引到生命科学的学习与研究之中1962年诺贝尔生理学或医学奖的沃森、克里克和威尔金斯-DNA双螺旋结构模型1969年诺贝尔的卢里亚-发现噬菌体在细胞内增殖过程中的作用1980年诺贝尔化学奖的伯格-完成首次分子水平上的基因重组、创立现代基因工程技术1989年诺贝尔化学奖的奥尔特曼等人-发现RNA的细胞催化功能第19页，本讲稿共127页美国加州理工学院的鲍林英国剑桥大学国王学院的富兰克林与威尔金斯 英国剑桥大学卡文迪什实验室的沃森与克里克探索探索DNADNA双螺旋结构的竞赛双螺旋结构的竞赛第20页，本讲稿共127页美国著名化学家最早认定DNA分子具有与氨基酸链类似的螺旋结构；但错误地认为DNA分子由三股螺旋组成（1952.12）鲍林鲍林L.PaulingL.Pauling（1901-19941901-1994）1950年，首先阐明并发现氨基酸的螺旋状结构 第21页，本讲稿共127页英国生物学家最早认定DNA具有双螺旋结构 运用X射线衍射技术拍摄到DNA照片，为探明其结构提供了重要依据；还精确地计算出DNA分子内部结构的轴向与距离富兰克林富兰克林R.FranklinR.Franklin（1920-19581920-1958）第22页，本讲稿共127页英国生物物理学家计算出DNA分子螺旋的直径与长度 威尔金斯威尔金斯M.H.F.WikinsM.H.F.Wikins（1916-1916-）富兰克林与威尔金斯还对DNA分子的结构作 出了确切而关键性的描述：磷酸根在螺旋的 外侧、碱基在螺旋的内侧。但未能跨出最后 也是最关键的一步第23页，本讲稿共127页1951年提出一个三股螺旋DNA结构的设想1953.2，通过威尔金斯看到富兰克林拍的照片，激发灵感，确认了DNA的双螺旋结构及螺旋参数；采用了他们的判断并加以补充：磷酸根在螺旋的外侧构成两条多核苷酸的骨架，方向相反；碱基在螺旋内侧，两两对应 克里克克里克F.H.C.CrickF.H.C.Crick和沃森和沃森J.D.WatsonJ.D.Watson但富兰克林当即指出应是双螺旋，且含水量少 算了一半（她估算每个核苷酸由8个水分子环绕）第24页，本讲稿共127页1953.4，在英国著 名科学期刊自然 发表论文，宣告DNA分子双螺旋结构模型的诞生-1962年共同获得诺贝尔生理学或医学奖1953.2.28，DNA双螺旋结构的分子模型的诞生标志着遗传学由细胞水平向分子水平转变第25页，本讲稿共127页DNADNA的分子结构的分子结构由2条多核苷酸链组成右旋的双螺旋结构，且二条链走向相反碱基位于螺旋的内侧，磷酸根和脱氧核糖骨架在螺旋的外侧；碱基的平面与螺旋轴垂直，核糖的平面与碱基几乎成直角第26页，本讲稿共127页螺旋的直径为2nm，相邻两碱基的距离为0.34nm，每10个核苷酸碱基绕螺旋转一圈、螺距为3.4nm2条多核苷酸链是互补的，其对应碱基互补，AT、CU1952年，生物化学家查夫E.Chargaff报道了人、猪、羊、细菌、酵母菌等不同生物的DNA中，均有A、T、C、G，数量和相对比例不相同，但A:T C:G 1:1第27页，本讲稿共127页RNARNA的分子结构的分子结构多个核糖核苷酸（磷酸、核糖、碱基）组成大部分是单链，但可折叠形成若干双键区域（凡互补的碱基以氢键结合）碱基：A=U、CG大部分存在于细胞质中，合成在细胞核中第28页，本讲稿共127页2.2.3 DNA2.2.3 DNA的复制的复制沃森和克里克在构建DNA分子的结构模型，已经推测出DNA分子的复制模式1957年J.H.Taylor等人应用放射性标记的胸腺嘧啶与放射自显影技术，证明蚕豆根尖染色体的半保留复制；1958年M.Meselson和F.W.Stahl应用重氮标记与密度离心技术，证明大肠杆菌DNA的半保留复制1968年日本生化学家R.T.Okazki等人发现DNA是不“连续”复制的第29页，本讲稿共127页第30页，本讲稿共127页DNA双链解开，配对碱基间的氢链裂开，碱基暴露，形成2条“模板链”以母链为模板，游离核苷酸按互补配对的原则，在聚合酶的作用下，形成1条新链原来的1个双螺旋DNA分子复制为2个双螺旋分子（各含1母链、1子链）半保留复制半保留复制第31页，本讲稿共127页半保留复制DNA链的解开与复制同步进行，出现复制叉具有方向性：53是连续的，3 5是不连续的（冈崎复制）复制的特点复制的特点第32页，本讲稿共127页以DNA链为模板，在DNA聚合酶的作用下，把单个核苷酸连接到RNA引物（5001000个核苷酸，位于DNA片段的5端）上，合成一些短的片段（冈崎片段）冈崎片段在DNA连接酶的作用下，连接成与母链等长且互补的新链（RNA引物脱掉）冈崎复制冈崎复制第33页，本讲稿共127页1957年，F.H.C.CrickF.H.C.Crick首次提出了蛋白质合成的“中心法则”，DNA RNA蛋白质；1958年，他又提出RNA在把氨基酸带到肽链进行生物合成的过程中，可能存在“受体”（后很快发现即为转运RNA）1961年法国生物学家莫诺和生物化学家雅各布合作提出“信使核糖核酸mRNA”的概念，1965年获得诺贝尔生理学或医学奖遗传信息是如何传递的？遗传信息是如何传递的？蛋白质在合成过程中，要接收DNA的遗传信 息，但DNA是细胞核内的物质，而蛋白质却 在细胞质中，如何传递？第34页，本讲稿共127页1970年美国病毒学家特明、巴尔的摩各自独立发现了逆转录酶，发展和完善了中心法则-1975年诺贝尔奖 中心法则揭示了遗传物质如何构建生命物质的一般规律 第35页，本讲稿共127页2.32.3基因的表达基因的表达2.3.1 2.3.1 基因的概念基因的概念2.3.2 2.3.2 遗传密码遗传密码2.3.3 DNA2.3.3 DNA与蛋白质的合成与蛋白质的合成2.3.4 2.3.4 中心法则及其发展中心法则及其发展2.3.5 2.3.5 基因的作用与性状表达基因的作用与性状表达第36页，本讲稿共127页2.3.1 2.3.1 基因的概念基因的概念-经典遗传学经典遗传学1866年孟德尔提出“遗传因子”，概念不十分清晰，常与遗传性状混淆1906年丹麦遗传学家W.L.约翰逊提出“基因”摩尔根等证实基因在染色体上，提出基因是突变的、交换的、功能的三位一体的最小单位。第37页，本讲稿共127页2.3.1 2.3.1 基因的概念基因的概念-现代遗传学现代遗传学突变子：产生突变的最小单位，是基因中一个或几个核苷酸；基因内的各个突变子间有一定距离，因而彼此间能发生重组重组子：产生重组的最小单位，代表一个空间单位，有起点和终点，可以是若干个密码子的重组，也可以是单个核苷酸的互换，如果是后者，重组子即为突变子第38页，本讲稿共127页2.3.1 2.3.1 基因的概念基因的概念-现代遗传学现代遗传学顺反子：基因的同义词，DNA的一段序列，负责传递遗传信息，是决定一条多肽链的完整的功能单位；但它又是可分的，组成顺反子的核苷酸可以独自发生突变或重组，而且基因与基因之间还有相互作用（包含若干个重组子和突变子）第39页，本讲稿共127页2.3.2 2.3.2 遗传密码遗传密码3个连续碱基决定一种氨基酸，这3个连续碱基就构成了一个功能单位（三联体）三联体密码：1个三联体作为1个密码子，与一种氨基酸相对应遗传密码：指在DNA分子中，有一定排列顺序的三联体密码，它决定着蛋白质中氨基酸的产生顺序第40页，本讲稿共127页美国物理学家G.Chargaff提出：碱基的不同组合可以决定氨基酸，且43=64比较合适；一种氨基酸可能不止一个密码 1961年Crick、S.布伦纳等人用噬菌体突变体进行实验，研究密码的比例和翻译的机制。结果表明，密码是以三联体核苷酸的形式代表着20种不同的氨基酸，密码有同义语，不只一个密码代表着1个氨基酸破解遗传密码破解遗传密码4种不同的碱基如何排列组合、编码，表达出20种不同的氨基酸第41页，本讲稿共127页1961年德裔美国生物化学家M.W.尼伦贝格与马太，首先在实验室发现苯丙氨酸的密码是RNA上的尿嘧啶，并得到单一苯丙氨酸组成的多肽长链西班牙裔美生物化学家S.奥乔亚和尼伦贝格分别测定了各种氨基酸的遗传密码。到1963年，20种氨基酸的密码都已测出巴基斯坦裔美生物化学家H.G.霍拉纳则在60年代用化学方法，合成了64种可能的遗传密码，并测试了它们的活性，到1969年64种密码的含意全部得到解答1968年获诺贝尔奖第42页，本讲稿共127页遗传密码图遗传密码图同一氨基酸可由几种密码决定（同义密码子）简并现象：一个氨基酸有一个以上的三联体密码；密码子称为简并密码子（简并密码子中，前2个核 苷酸都是相同的，第3个可变动；不同的生物往往 偏向于使用其中1种，这种被经常使用的密码子称 偏爱密码子）第43页，本讲稿共127页起始密码：AUG除了编码甲硫氨酸外，还是mRNA翻译产生蛋白质的起始位置终止密码：UAA UAG UGA第44页，本讲稿共127页以mRNA为模板合成蛋白质密码中的碱基：A、U、C、G第45页，本讲稿共127页2.3.3 DNA2.3.3 DNA与蛋白质的合成与蛋白质的合成转录：指以DNA双链之一为模板合成mRNA的过程（按碱基互补原则进行）翻译：指mRNA上的遗传密码，转译成相应的氨基酸，合成蛋白质的过程第46页，本讲稿共127页信使核糖核酸信使核糖核酸mRNA在细胞中含量较少，占RNA总量的5%20-200个核苷酸组成以DNA为模板，按碱基互补原则合成第47页，本讲稿共127页转运核糖核酸转运核糖核酸tRNA以碱基互补原则，从DNA中转录出的单链分子量最小（2.7万），占RNA总量的10 15%大小约75 85个核苷酸功能：识别mRNA上的密码、氨基酸20%碱基被特殊酶加工 修饰为稀有碱基，无法 配对，呈突环未修饰的普通碱基以氢键 互补配对形成4个双链区第48页，本讲稿共127页转运核糖核酸转运核糖核酸tRNA的结构的结构以发夹式盘旋，形成三叶草状的4个臂（双链区），A=U、CG，非常稳定的二级、三级结构反密码子臂：由5个碱基对组成反密码子：指在反密码子臂上的7个暴露的碱基环，与mRNA上的三联体密码相反同一种氨基酸可能由几种tRNA搬运，将这些 可以接受相同氨基酸的tRNA，称为同功tRNA第49页，本讲稿共127页胸腺嘧啶臂：含5个碱基对和胸腺嘧啶环（7个暴露的碱基环）-识别核糖体的rRNA鸟嘌呤臂：含34个碱基对和鸟嘌呤环（812个暴露的碱基环）-识别氨基酸活化酶氨基酸臂：3、5末端的57个碱基对3末端以CCA结尾，腺嘌呤核苷酸3上的羟基是 氨基酸的结合处-连接tRNA与氨基酸第50页，本讲稿共127页核糖体核糖核酸核糖体核糖核酸rRNA-蛋白质的合成中心蛋白质的合成中心占RNA总量的80%，分子量100万以上，与蛋白质结合成核糖体从DNA上转录的一条互补核苷酸单链，以氢键形成广泛的双链区域；未配对的碱基，可识别mRNA、tRNA，一起聚合在核糖体上包括大、小亚基，由Mg2+结合，翻译后又分开第51页，本讲稿共127页转录转录指以DNA双链之一为模板合成mRNA的 过程（按碱基互补原则进行）RNA聚合酶辩认起始位点，之后与模板DNA结合在结合区DNA双链解开，细胞核内游离的核苷酸以35方向DNA链为模板配对，形成5 3方向的RNA短链第52页，本讲稿共127页RNA链脱离，即成为 mRNA拆开的DNA双链合拢，恢复原状mRNA通过核膜微孔，进入细胞质中，附着在核糖体上第53页，本讲稿共127页不对称转录mRNA以DNA为模板，两者暂时成双链，随即分开脱离；且mRNA单链寿命短、不稳定（即用即录之后销毁）有选择性的转录个别片段转录的特点转录的特点第54页，本讲稿共127页翻译翻译指mRNA上的遗传密码，转译成相应的 氨基酸，合成蛋白质的过程第55页，本讲稿共127页tRNA上的氨基酸臂以CCA结尾，氨基酸结合在腺苷酸核糖的3羟基处，成为氨酰基-tRNA核糖体的小亚基先结合到mRNA上，构成一个起始复合体带有活化的甲酰甲硫氨酸的tRNA进入复合体，认出起始密码AUG，tRNA上的反密码子UAC与起始密码结合带有某一氨基酸的tRNA，进入A位，卸下携带的氨基酸，并在肽基转移酶的作用下，与P位上tRNA所带的氨基酸形成肽键第56页，本讲稿共127页P位上的tRNA卸完氨基酸后，从核糖体释放出去A位上的tRNA则带着接好的肽链，移到P位mRNA也在随着tRNA分子的移动而调整，新的mRNA不断在A位暴露出肽链的延长一直在进行，直到A位上出现终止密码（UAA、UAG、UGA），被终止因子识别后、水解肽链合成酶，将P位上的多肽链从tRNA上水解断开第57页，本讲稿共127页多肽链被释放到细胞质中，卷曲折叠成蛋白质核糖体、tRNA与mRNA分开核糖体在启动因子的参与下，分解成大、小亚基，重新开始新的蛋白质的合成第58页，本讲稿共127页A G T AC A A A T A G C U G A C G G U U U DNADNA游离的核苷酸游离的核苷酸以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成RNARNA第59页，本讲稿共127页A G T AC A A A T A G C U G A C G G U U U DNA与与RNA的碱基互补配对：的碱基互补配对：AU；TC；CG；TA RNA RNA 聚合酶聚合酶 第60页，本讲稿共127页A G T AC A A A T A G C G A C G G U U U U 组成组成 RNA 的核糖核苷酸一个个连接起来的核糖核苷酸一个个连接起来 第61页，本讲稿共127页A G T AC A A A T G C G A C G G U U U U A 第62页，本讲稿共127页A G T AC A A A T G C G A C G U U G U U A 第63页，本讲稿共127页A G T AC A A A T G C G A C G U G U U A U 第64页，本讲稿共127页A G T AC A A A T G C G A C G G U U A U U 第65页，本讲稿共127页A G T AC A A A T G C G A C G G U U A U U A 第66页，本讲稿共127页A G T AC A A A T G C G C G G U U A U U A U 第67页，本讲稿共127页A G T AC A A A T G G C G G U U A U U A U C 第68页，本讲稿共127页A G T AC A A A T G G C G G U U A U U A U C 形成的形成的 mRNAmRNA链，链，DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上 RNADNA第69页，本讲稿共127页A G T AC A A A T U C A U G A U U A mRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核 核孔核孔 DNAmRNAmRNA在细胞核中合成在细胞核中合成第70页，本讲稿共127页A G T AC A A A T U C A U G A U U A mRNA 细胞质细胞质 细胞核细胞核 mRNAmRNA通过核孔进入细胞质通过核孔进入细胞质第71页，本讲稿共127页U C A U G A U U A mRNA 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子 密码子：密码子：mRNAmRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基上决定氨基酸的三个相邻的碱基第72页，本讲稿共127页 亮氨酸亮氨酸 天门冬酰胺天门冬酰胺 A A U A C UA U G 异亮氨酸异亮氨酸 氨基酸氨基酸 转运 RNA（tRNA)第73页，本讲稿共127页 tRNAtRNA的一端运载着氨基酸的一端运载着氨基酸 A A U 亮氨酸亮氨酸 天门冬酰氨天门冬酰氨 UCAA U G 异亮氨酸异亮氨酸 反密码子反密码子 第74页，本讲稿共127页U C A U G A U U A mRNA 细胞质细胞质 细胞质中的细胞质中的mRNAmRNA第75页，本讲稿共127页U C A U G A U U A 核糖体核糖体 mRNA mRNA 与核糖体结合与核糖体结合.A A U 亮氨酸亮氨酸 天门冬酰氨天门冬酰氨 UCA第76页，本讲稿共127页U C A U G A U U A tRNA tRNA 上的反密码子与上的反密码子与 mRNAmRNA上的密码子互补配对上的密码子互补配对.天门冬酰氨天门冬酰氨 UCAA A U 亮氨酸亮氨酸 第77页，本讲稿共127页U C A U G A U U A tRNA tRNA 将氨基酸转运到将氨基酸转运到 mRNAmRNA上的上的 相应位置相应位置 A A U 亮氨酸亮氨酸 天门冬酰氨天门冬酰氨 UCAA U G 异亮氨酸异亮氨酸 第78页，本讲稿共127页 天门冬酰氨天门冬酰氨 UCAU C A U G A U U A 两个氨基酸两个氨基酸分子缩合分子缩合 缩合缩合A A U 亮氨酸亮氨酸 A U G 异亮氨酸异亮氨酸 第79页，本讲稿共127页U C A U G A U U A A A U 亮氨酸亮氨酸 天门冬酰氨天门冬酰氨 UCAA U G 异亮氨酸异亮氨酸 核糖体随着核糖体随着 mRNAmRNA滑动滑动,另一个另一个 tRNA tRNA 上的碱基与上的碱基与mRNAmRNA上上的的 密密码子配子配对 第80页，本讲稿共127页U C A U G A U U A A A U 亮氨酸亮氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构一个个氨基酸分子缩合成链状结构 天门冬酰氨天门冬酰氨 UCAA U G 异亮氨酸异亮氨酸 第81页，本讲稿共127页U C A U G A U U A A A U 亮氨酸亮氨酸 tRNAtRNA离开，再去转运新的氨基酸离开，再去转运新的氨基酸 天门冬酰氨天门冬酰氨 UCAA U G 异亮氨酸异亮氨酸 第82页，本讲稿共127页A U G 异亮氨酸异亮氨酸 以以mRNAmRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质蛋白质 天门冬酰氨天门冬酰氨 UCAU C A U G A U U A A A U 亮氨酸亮氨酸 第83页，本讲稿共127页2.3.42.3.4中心法则及其发展中心法则及其发展DNARNA蛋白质转录反转录翻译复制表现催化活性第84页，本讲稿共127页2.3.5 2.3.5 基因的作用与性状表达基因的作用与性状表达任何生物的性状，是遗传和环境因素共同影响的结果生物体的每一个细胞都含有全套的遗传信息，同一个体在发育过程中形成不同器官，行使各自的功能，是由于不同细胞选择了各自所需要的遗传密码进行转录和翻译基因酶的合成新陈代谢形态结构 生理机能第85页，本讲稿共127页2.42.4基因工程基因工程2.4.1 2.4.1 基因工程的概念及原理基因工程的概念及原理2.4.2 2.4.2 基因工程的研究进展基因工程的研究进展第86页，本讲稿共127页2.4.1 2.4.1 基因工程的概念及原理基因工程的概念及原理采用类似工程建设的方法，按照预先设计的方法、按照人们的意志，通过对遗传物质的直接操作、一定的程序，将目的基因从一种生物细胞中提取出，在离体条件下，用工具酶加以剪切、组合、拼接，构成重组的基因；再将人工重组的基因，转化到适当的受体细胞中、复制增殖，然后借助生物或理化的方法将外源基因导入到另一种植物细胞中第87页，本讲稿共127页1972年Berg的DNA体外重组实验，建立基因工程-1980年诺贝尔奖遗传学进入更高的发展阶段-人工定向控制遗传性状第88页，本讲稿共127页1970年从细菌中分离出识别DNA分子中的特异碱基序列、并切断的水解酶专切别人、不切自己限制性内切酶限制性内切酶第89页，本讲稿共127页限制性内切酶切开质粒限制性内切酶切开质粒第90页，本讲稿共127页大肠杆菌连接酶T4DNA连接酶DNADNA连接酶连接酶第91页，本讲稿共127页运载和保护外源DNA分子，使目的基因顺利地进入受体细胞，并在其内复制和表达常用的为经改建的质粒及某些病毒（噬菌体）载体载体第92页，本讲稿共127页抗病毒基因抗虫基因除草剂抗性基因育种中常用的目的基因育种中常用的目的基因改变植物花色的基因第93页，本讲稿共127页基基因因工工程程流流程程图图第94页，本讲稿共127页基因工程基因工程第95页，本讲稿共127页2.4.2 2.4.2 基因工程的研究进展基因工程的研究进展抗病毒基因工程抗除草剂基因工程抗逆性基因工程 抗虫性基因工程切花瓶插寿命的基因工程花卉花色基因工程花卉花型及植株结构基因工程第96页，本讲稿共127页转基因植物石竹月影转基因植物石竹月影第97页，本讲稿共127页转基因植物荧光蘑菇转基因植物荧光蘑菇第98页，本讲稿共127页转基因植物玉米可抗螟龄虫转基因植物玉米可抗螟龄虫第99页，本讲稿共127页转基因荧光猪转基因荧光猪第100页，本讲稿共127页转基因烟草可制血红蛋白转基因烟草可制血红蛋白-温室培育温室培育室室第101页，本讲稿共127页转基因西红柿转基因西红柿第102页，本讲稿共127页转基因兔转基因兔第103页，本讲稿共127页转基因木瓜和普通木瓜转基因木瓜和普通木瓜第104页，本讲稿共127页植入控色素的兰色玫瑰植入控色素的兰色玫瑰第105页，本讲稿共127页多利的克隆过程多利的克隆过程第106页，本讲稿共127页转基因彩色毛的羊转基因彩色毛的羊第107页，本讲稿共127页中国转基因水稻田中国转基因水稻田第108页，本讲稿共127页会发光的幼鼠、兔子会发光的幼鼠、兔子（植入水母荧光基因）（植入水母荧光基因）第109页，本讲稿共127页植入控制生长激素基因的巨鼠植入控制生长激素基因的巨鼠第110页，本讲稿共127页正常细胞和癌细胞正常细胞和癌细胞第111页，本讲稿共127页显微镜下的基因重组显微镜下的基因重组第112页，本讲稿共127页将基因送入患者体内的方法将基因送入患者体内的方法第113页，本讲稿共127页噬菌体实验噬菌体实验第114页，本讲稿共127页PCRPCR原理原理第115页，本讲稿共127页PCRPCR在试管中复制在试管中复制DNADNA第116页，本讲稿共127页基因法治疗癌症基因法治疗癌症第117页，本讲稿共127页基因治疗法基因治疗法第118页，本讲稿共127页基因治疗癌症基因治疗癌症第119页，本讲稿共127页基因芯片的基本原理基因芯片的基本原理第120页，本讲稿共127页蛋白质模型结构局部蛋白质模型结构局部第121页，本讲稿共127页人类1、2、3基因组局部完成图第122页，本讲稿共127页人类基因组中国卷完成图第123页，本讲稿共127页人类基因组测序中国主战场第124页，本讲稿共127页人类性染色体第125页，本讲稿共127页水稻基因组计划测序第126页，本讲稿共127页DNA模型图第127页，本讲稿共127页