第一章分子遗传学基础PPT课件

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分子遗传学的另一个重要研究内容是DNA的复制与表达。复制过程保证遗传信息的传递,表达过程则决定着 生物体的基本特性。
1
复制
复制是通过DNA双链的解旋和DNA聚合
转录
2
酶的拼接,将一份DNA复制成两份的过 程。
转录是RNA聚合酶根据基因DNA所给出
的信息合成RNA分子的过程。
3
翻译
翻译是指利用RNA分子所携带的mRNA信 息,在核糖体上合成蛋白质的过程。
分子治疗
分子治疗是在分子层面上直接干预疾病的治疗方法, 例如基因治疗等。
未来展望
随着科技和研究的不断进步,分子遗传学的应用前景将越来越广泛。
1
个体化诊疗
通过对个体基因信息和表达的监测,实
基因编辑
2
现个体化诊疗,提高治疗效果和减少副 作用。
发展CRISPR等高效编辑技术,可在生物
体、细胞和基因组层面上轻松精准地做
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从DNA的化学结构到未来展望,这份课件将带你了解分子遗传学的方方面面。
什么是分子遗传学?
分子遗传学是关于DNA分子及其功能的研究。这一领域的研究有助于理解生物体的遗传信息的存 储与传递。
基础
分子遗传学的基础研究包括DNA的化学结构、复制和表达等。
应用
分子遗传学的应用方面主要包括遗传诊断、疾病治疗等。
遗传突变
遗传突变是指自然界或人工引起DNA序列的改变。它们是生物进化的驱动力,同时也常常与疾病的发生相关 联。
类型
遗传突变可以是点突变、插入、缺失、倒位等多种 类型。
疾病相关性
一些遗传突变会导致疾病的发生,例如囊性纤维化、 遗传性失聪症等。
表观遗传学
表观遗传学是指通过非DNA序列改变,影响基因表达的遗传学研究领域。它研究“表观遗传记忆” 的传递和维持。

《分子遗传学》PPT课件

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• 启动子:指DNA分子上被RNA聚合酶识别并结合形成
起始转录复合物的区域。
• 终止子:在转录过程中,提供转录终止信号的DNA序列
● 原核生物中的转录单位多为多顺反子,有操纵子构造;
真核生物中的转录单位多为单顺反子,无操纵子构造; ● 转录原点记为+1,其上游记为负值,下游记为正值
upstream start point
此说明什么?
1956年E. Volkin和 L.Astrachan:
用同位素脉冲一追踪标记:
说明T2噬菌体新合成的RNA的碱基比 和T2的DNA碱基比相似,而和细菌的碱 基比不同。由于T2感染细菌时注入的是 DNA,而在细胞里合成的是RNA
此说明什么?
最令人信服的证据是Hall.B.D和 Spiegeman. S
downstream
第二节 原核生物的转录
研究转录涉及到两个方面: 其一是RNA合成的酶学反响; 其二是RNA合成的起始、延伸、终止
和释放各阶段;
一.大肠杆菌的RNA聚合酶
大肠杆菌的RNA聚合酶是目前了解最详细的RNA聚合酶 在一个大肠杆菌细胞中,大约有7000个RNA聚合酶分子,
二、RNA合成和DNA复制的区 别
〔1〕转录时只有一条DNA链为模板,而复制时两条链 都可作为模板;
〔2〕转录时形成的DNA-RNA杂合双链不稳定,RNA 合成后释放;而DNA复制叉形成后一直翻开,新 链和模板链形成聚合双链;
〔3〕RNA合成不需引物,而DNA复制需引物; 〔4〕转录的底物是rNTP,复制的底物是dNTP; 〔5〕两者使用的聚合酶系不同。
DNA-RNA的杂交实验:
将T2噬菌体感染E.coli后产生的RNA别离 出来,分别与T2和E.coli的DNA进展分 子杂交,结果这种RNA只能和T2的DNA 形成“ 杂种〞链,而不能和E.coli的 DNA进展杂交。

遗传学(全套课件752P)ppt课件

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遗传学(全套课件752P)ppt课件目录•遗传学基本概念与原理•基因突变与修复•基因重组与染色体变异•遗传规律与遗传图谱分析•分子遗传学技术与应用•细胞遗传学技术与应用CONTENTSCHAPTER01遗传学基本概念与原理遗传学定义及研究领域遗传学定义研究生物遗传信息传递、表达和调控的科学。

研究领域包括基因结构、功能、表达调控,基因突变、重组、进化,以及遗传与发育、免疫、疾病等方面的关系。

遗传物质基础:DNA与RNADNA脱氧核糖核酸,是生物体主要的遗传物质,由碱基、磷酸和脱氧核糖组成。

RNA核糖核酸,在蛋白质合成过程中起重要作用,由碱基、磷酸和核糖组成。

遗传信息传递过程DNA复制在细胞分裂间期进行,以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。

转录以DNA为模板合成RNA的过程,发生在细胞核或细胞质中。

翻译以mRNA为模板合成蛋白质的过程,发生在细胞质中的核糖体上。

基因表达调控机制基因表达基因携带的遗传信息通过转录、翻译等过程转变为具有生物活性的蛋白质分子的过程。

调控机制包括转录水平调控(如转录因子、启动子等)、转录后水平调控(如RNA剪接、修饰等)和翻译水平调控(如蛋白质磷酸化、去磷酸化等)。

这些调控机制使得生物体能够适应不同的环境条件并维持正常的生理功能。

CHAPTER02基因突变与修复点突变包括碱基替换、插入和缺失。

染色体畸变包括染色体结构变异和数目变异。

03生物因素如某些病毒和细菌。

01物理因素如紫外线、X 射线等。

02化学因素如亚硝酸、碱基类似物等。

直接修复切除修复重组修复SOS 修复DNA 损伤修复机制01020304针对某些特定类型的DNA 损伤,通过特定的酶直接进行修复。

通过核酸内切酶将损伤部位切除,再利用DNA 聚合酶和连接酶进行修复。

在复制过程中,当遇到无法直接修复的DNA 损伤时,可通过重组机制进行修复。

当DNA 受到严重损伤时,细胞会启动SOS 修复机制,通过易错复制方式快速完成复制过程。

分子遗传学课件-遗传多态性-

分子遗传学课件-遗传多态性-
E DNA需要量大, 检测技术繁杂, 难以用于大规模 的育种实践中。在植物分子标记辅助育种中需要将 RFLP转换成以PCR为基础的标记。
PCR-RFLP
PCR-RFLP Analysis
TT: 55+68+135+241+302bp CT: 55+68+135+241+302+543bp
CC: 55+68+135+543bp
大家应该也有点累了, 稍作休息
大家有疑问的, 可以询问和交
8
DNA标记的分类
依据多态性的检测手段,DNA标记可分为四大类: (1)基于DNA-DNA杂交的DNA标记.
该标记技术是利用限制性内切酶及凝胶电 泳分离不同生物体的DNA分子,然后用经标记 的DNA探针,通过放射自显影或非同位素显色 技术来揭示DNA的多态性.其中最具代表性的 是发现最早和应用广泛的RFLP标记.
2)序列多态性: DNA片段碱基排列顺序的个体差别。 单核苷酸多态性
(single ucleotidepolymorphism,SNPs) 原因: 碱基的置换、插入、缺失。 特点: 多位于非编码区,选择压力。 数量多,1/1000 bp,300万 二态性,2个等位基因,多态性 程度较低。 孤立事件,人类遗传学意义大。
的插入、缺失、重排或点突变所引起的
。这种差异反映在酶切片段的长度和数
目上碱基组成的序列,并在这些序列位
限制性片段长度多态性的DNA基础 (1) 识别部位的点突变: 碱基的替换、修
饰(甲基化)或插入与缺失。 (2) 识别部位间的片段插入与缺失。 (3) 识别部位间的重复序列数目的变化。
基因型判定
由于在变性胶中PCR产物是单链, 并且不 受其碱基组成影响, 因此, 如果微卫星PCR产 物两条互补链分子质量相近, 在变性胶中纯 合子为单带, 杂合子为双带;如果微卫星 PCR产物两条互补链分子质量相差较大, 在 变性胶中纯合子为双带, 杂合子为四条带。

遗传学--第一章-绪论-PPT课件

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遗传学 第一章 绪论
第一章 绪论
第一节 什么是遗传学 (genetics): 遗传学就是研究生物的遗传与变异的科学
世代间相似的现象就是“遗传” (heredity, inheritance) “ 种瓜得瓜,种豆得豆。”
生物个体间的差异叫做“变异”(variation) “一母生九子,九子各不同。”
2、微生物和生化遗传学时期遗传学 (1940-对 象从真核转到了原核,更为深入地研究了 基因的精细结构和生化功能。 重大成果有“一基因一酶”(Beadle and Tatum,1941)的建立.
遗传物质确定为DNA,而不是蛋白(Avery, 1944);
双螺旋模型的建立(Watson和Crick 1953)以及中心法 则的提出(Crick,1958)。
Frankling and wilkins
分子遗传学时期。(1953-现在)
此期是遗传学发展的第三次高潮,可以说成果累累, 月新年异,而且趋向于应用,大大缩短了转化为生 产力的周期。
乳糖操纵子模型的建立(Jacob and Monod,1961)
青山衬托之下,是一片金灿灿 的中国水稻梯田。2002年4月5 日以中国梯田为封面的« Science»杂志以14页篇幅率先 发表了一个重大成果—中国人 独立完成的论文《水稻(籼稻) 基因组的工作框架序列》,显 示对中国科学家成就充分肯定。
第三节遗传学在国民经济中的作用 一、 遗传学与农牧业的关系 无论是农林还是畜牧水产业都是和国计民生
遗传学:研究遗传物质(基因)结构、 功能、 传递和表达规律。
遗传与变异的关系
遗传与变异现象在生物界普遍存在,是生命活 动的基本特征之一。
没有变异生物界就失去进化的素材,遗传只的 是简单的重复

分子遗传学

分子遗传学

分子遗传学第一章:一、名词解释1.遗传:生物性状或信息世代传递中的亲子间的相似性状2.变异:生物性状或信息世代传递过中出现的差异现象3.分子遗传学:研究遗传信息大分子的结构与功能的科学。

它依据物理、化学的原理来解释遗传现象,并在分子水平上研究遗传机制及遗传物质对代谢过程的调控4.RNA沉默:在细胞核中,使转录基因中与其同源的DNA序列甲基化而使基因陷于沉默5.基因组:是指细胞或生物体的一套完整的单倍体遗传物质,它包括单倍体遗传物质中编码的和非编码的全部DNA序列二、填空1.分子遗传学着重研究遗传信息大分子的结构与功能的科学2.分子遗传学不等于中心法则的演绎3.分子遗传学不是核酸及其衍生物(蛋白质)的生物化学4.分子遗传学研究的应该是细胞中动态的遗传变异过程以及与此相关的分子事件5.操纵子模型对真核细胞的基因调控来说并不适应6.基因组包括单倍体遗传物质中编码的和非编码的全部DNA序列。

核基因组指单倍体细胞核中的全部DNA序列;线粒体基因组指一个线粒体所包含的全部DNA序列;叶绿体基因组指一个叶绿体所包含的全部DNA序列三、简答1、从生化遗传学到分子遗传学转变发生的三个大事件。

(1)20世纪40年代解决了遗传的物质基础问题(格里菲斯的肺炎双球菌转化实验)(2)20世纪50年代确定了分子水平上的遗传机理问题(Watson和Crick提出的DNA分子的双螺旋模型)(3)20世纪60年代解决了遗传密码问题(1955年桑格测定了牛胰岛素中Aa残基的准确顺序;1958年克里克提出中心法则;1967年“遗传密码字典”的问世)第二章一、名词解释1.基因组:一种生物所编码的全部基因2.假基因:与正常基因有相似的序列,但是在编码序列当中往往含有移码或终止密码,从而使此类基因不能产生功能产物或者有一个可以察觉的现象型。

3.顺反子:编码多肽链的遗传单位;基因的功能单位或遗传的功能单位4.开放性阅读框:(ORF)是被起使密码与终止密码所界定的一串密码子。

分子遗传学-课件

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3. DNA的结构及其功能
DNA是生物体内的遗传物质,包含了基因信息。它由脱氧核苷பைடு நூலகம்组成,通过编码蛋白质来控制生物体的生命活动。
4. RNA的结构及其功能
RNA是DNA的复制产物,具有多种功能,包括信息传递、蛋白质合成和基因调 控等。它由核苷酸组成,并在细胞中起着重要的作用。
5. 蛋白质的结构及其功能
8. RNA加工(RNA processing)
RNA加工是指在转录后产生的RNA分子上进行修饰和切割的过程,使其能够发 挥相应的功能。
9. 翻译(Translation)
翻译是将RNA上的遗传信息转化为蛋白质的过程。在细胞中,翻译是蛋白质合 成的重要步骤。
蛋白质是生物体内的重要组成部分,由氨基酸组成。它在细胞中承担着结构支持、酶催化、运输等多种功能。
6. DNA复制
DNA复制是生物体生长和繁殖的基础过程,通过复制DNA分子来传递遗传信息, 并确保基因的稳定传递。
7. 转录(Transcription)
转录是通过RNA的合成将DNA的遗传信息转换为RNA的过程。它是基因表达的关键环节。
分子遗传学-课件
介绍分子遗传学的概念、研究对象、DNA、RNA和蛋白质的结构与功能。
1. 什么是分子遗传学?
分子遗传学研究遗传物质(DNA和RNA)的结构与功能,以及遗传信息的传递和调控机制。
2. 分子遗传学的研究对象是什 么?
分子遗传学的研究对象包括DNA、RNA和蛋白质,它们在生物体内承担着遗传 信息的传递和调控功能。

分子遗传学-1-幻灯片(1)

分子遗传学-1-幻灯片(1)

1961年Nirenberg和Mattheai用酶促合成尿嘧啶核 苷酸多聚物(poly(u)),并将poly(u)加入除去 正常mRNA的细胞抽提物中,结果只合成苯丙氨 酸连接成的肽链,这个结果表明UUU一定是苯丙 氨酸(Phe)的密码子。 poly(A)编码赖氨酸(Lys)肽链 poly(C)编码脯氨酸(Pro)肽链
Rosalind Franklin(1920~1958): The Dark Lady of DNA(Harper Collins Publishers,2002)
布蓝妲 • 麦多克斯(Brenda Maddox) 2011年新诺贝尔化学奖颁发给她,以表彰她在 DNA双螺旋上的贡献,但是对她已是太晚
分子遗传学的创立阶段
• 二十年代,Levene研究了核酸的结构,并提出 了四核苷酸假说。
• Erwin Chargaff 1949 DNA是由四种脱氧核 苷酸(nucleotide),就是腺嘌呤(adenine)、鸟嘌 呤(guanine)、胸腺嘧啶(thymidine)和胞嘧啶 (cytocine)组成的,且在不同物种中四种核苷酸 的比率不同。但A 与T的量相等,G与C 的量 相等,即A=T;G=C,这就是所谓的Chargaff 规则(Chargaff's rules)。
第一章
分子遗传学绪论
分子遗传学的孕育阶段
Gregor Mendel (1822-1884)是遗传学的创始人 1865年豌豆杂种后代形性状分离实验,35年后又
被重新发现
1. 荷兰Hugo de Vires(1848-1935)月见草杂交F2分离 2. 德国Carl Correns(1864-1933)杂种后代表现方式的
Watson和Crick在1953年《Nature》杂志上(Vol 171, pp737-738)发表“核酸的分子结构-脱氧核 糖核酸的结构”(图1-9),这标志着遗传学乃 至整个生物学进入分子水平的新时代。 在同一期3篇:Watson,Wilkins,Franklin

分子遗传学讲义PPT课件

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从DNA编码链上5’端到3’端方向的三联体核苷酸密码子(triplet codon)序列与蛋白质的N端到C端的氨 基酸序列相对应,这种对应关系称为遗传密码(genetic codon)。 DNA中的遗传信息是由信使RNA(messenger RNA, mRNA)介导而决定蛋白质的一级结构。 其中61个密码子编码各种氨基酸,3个密码子使蛋白质合成终止,故称终止密码子(termination codon)。 几种密码子编码同一种氨基酸,这称为密码子的简并性(degeneracy of the codon)。编码同一种氨基酸的 两种以上的密码子称为简并密码子(degenerate codon)或称同义密码子(synonym)。 密码子最后一位碱基因特异性降低的现象称为第三碱基的简并性(third-base degeneracy)。 除极少数例外,所有生物的遗传密码都是相同的,这种密码子的通用性(universality)表明生物是从共同 祖先而来的
1941年, Beadle和Tatum对粗糙脉孢菌 (Neurospora crassa)的进化突变型进行 研究时才发现了Garrod 的工作,明确提 出了“一个基因一个酶”(one gene-one enzyme)的理论。后来将“一个基因一 个酶”改为 “一个基因一种多肽”(one gene-one polypeptide)。这表明基因是通 过控制多肽的合成而影响生物遗传性状 的发育和表达(图1-4)。
1、分子遗传学的涵义 遗传学是以基因作为研究的核心,是研究基因的结构、功能、变异、传递和表达规律的学科。分 子遗传学是遗传学的一个分支学科,是在分子水平上研究基因的结构与功能以揭示生物遗传和变 异以及表达的分子机制。它研究的范畴包含基因在生命系统中的储存、组织结构、基因的复制与 传递的分子机制、基因表达与调控规律、基因表达产物的结构与功能、基因变异的分子机制、基 因在控制细胞分裂、生长和分化以及形态发生与个体发育中的作用机制 2、分子遗传学研究的任务 (1)研究遗传物质的分子结构与传递机制 遗传物质必须具备的特性是:①贮存并表达遗传信息;②.能把遗传信息传递给子代;③.物 理和化学性质稳定;④.含有遗传重组和变异的信息。 DNA;RNA;半保留复制, (2)研究遗传信息表达的分子机制 中心法则
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Experiment with tabauo mosaic virus (TMV)烟草花叶病毒试验
3
Transformation experiment
肺炎球菌的转化实验
无毒的RII肺炎 球菌(小的)由被杀 死的SIII (大的)的 DNA转化成有毒的肺 炎球菌
4
Streptococus pneumoniae
酸的合成
Translation: synthesis of protein 蛋白质的合成--翻译
1
Nucleic acids are genetic materials 核酸是遗传物质
DNA
Chromosome 染色体
ห้องสมุดไป่ตู้RNA protein蛋白质
Which one is genetic material? 哪一个是遗传物质?
肺炎球菌
S型:多糖组成荚膜,分SI, SII, SIII R型:无荚膜,分RI, RII, RIII
5
Transformation experiment with pneumonia 肺炎球菌感染小 鼠实验
6
象加热杀死的SIII能使不致 病的RII变成能致病的SIII,这种 现象叫转化(transformation)
2
Experiments prove that DNA is the molecule of heredity 实验证明DNA是遗传物质
Transformation experiment with pneumonia肺炎球菌转化试验
Transfection experiment with bacteriophage噬菌体转染试验
DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸。每个脱氧核苷 酸含有一个碱基,一个脱氧核糖和一个磷酸基。
19
碱 基 结 构 式
20
Chargaff法则
腺嘌呤与胸腺嘧啶的克分子数相等“A”=“T” 鸟嘌呤与胞嘧啶的克分子数相等“G”=“C”
21
Watson和Crick在< 自然>上发表的论文
22
The Watson-Crick double-helix DNA双螺旋结构模型要点
Chapter 1 Molecular Genetics
第一章 分子遗传学基础
Nucleic acids are genetic materials核酸是遗传物质
Structure of nucleic acids核 酸的结构
Gene structure基因结构 Synthesis of nucleic acids核
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通过什么实验证实DNA是遗传物质?还有别 的证据说明这一结论吗?
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Nucleic acids 核酸
脱氧核糖核酸 (DNA)
核糖核酸 (RNA)
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Structure of nucleic acids 核酸的结构
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双螺旋的发现—一场激烈的竞赛
✓ 鲍林研究小组的工作:三螺旋DNA分子模型 ✓ 威尔金斯、富兰克林研究小组的工作:X射线
把SIII死菌中能转化RII的物质叫 转化因子
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证明转化因子 是DNA的实验
8
A diagram of the experiment that demonstrated that DNA is the active material in bacterial transformation 证明DNA是细菌转化活性物质试验图示
衍射图 ✓ 沃生、克里克研究组的工作
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Size of genome基因组大小
Phylum Algae Mycoplasma Bacterium Yeast Slime mold Nematode Insect Bird Amphibian Mammal
Species Pyrenomas salina M.pneumoniae E.coli S. cerevisiae D. discoideum C. elegans D. Melanogaster G. domesticus X. laevis H. sapiens
9
Transfection experiment with bacteriophage T2
T2噬菌体的侵染实验(I)
10
T2噬菌体的侵染实验(II)
11
Experiment with tabauo mosaic virus (TMV)
烟草花叶病毒感染试验
12
Key points: The genetic information of living organisms is stored in deoxyriboncleic acid (DNA). In some viruses, ribonucleic acid (RNA) is the genetic material 要点:生物的遗传信息储存在DNA上。在某些病毒中,RNA 是遗传物质。
Genome (bp) 6.6×105 1.0 ×106 4.2 ×106 1.3 ×107 5.4 ×107 8.0 ×107 1.4 ×108 1.2 ×109 3.1 ×109 3.3 ×109 18
Nucleic acids are macromolecules composed of repeating subunits called nucleotides. Each nucleotide is composed of (1) a phosphate group, (2) a five-carbon sugar (pentose), and (3) a cyclic nitrogen-containing compound called a base.
DNA usually exists as double helix, with the two strands held together by hydrogen bonds between the complementary bases: A paired with T and G paired with C. DNA分子是由两条同轴反向互相缠绕的多核甘酸链组成 的双螺旋结构
糖和磷酸排在外面构成骨架,两链相应的核甘酸的碱基 互相配对由氢键连接排列在内侧
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