《基因的編碼與表達：教學課件》

基因的編碼與表達：教學課件什么是基因？基本定義基因是遺傳物質的基本單位，負責編碼生物體的所有特征和性狀。功能作用基因決定著生物體的生長、發(fā)育、代謝、免疫等各個方面的生命活動?；虻幕瘜W結構1脫氧核糖核酸基因主要由脫氧核糖核酸（DNA）構成，DNA是一種雙螺旋結構。2核苷酸DNA由四種核苷酸組成：腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）。3基因序列基因由特定的核苷酸序列組成，不同的序列決定不同的基因。DNA雙螺旋結構1雙螺旋2反向平行3堿基配對4磷酸骨架5脫氧核糖堿基互補配對腺嘌呤腺嘌呤（A）與胸腺嘧啶（T）配對。鳥嘌呤鳥嘌呤（G）與胞嘧啶（C）配對。配對規(guī)則堿基配對遵循嚴格的規(guī)則，確保遺傳信息的準確復制?；虻膹椭七^程1解旋DNA雙螺旋結構解開，形成兩條單鏈。2引物合成引物酶合成短的RNA引物，作為DNA聚合酶的起始點。3延伸DNA聚合酶沿著模板鏈移動，合成新的互補鏈。4連接連接酶將新合成的片段連接起來，形成完整的雙螺旋結構。DNA復制的酶促反應解旋酶解開DNA雙螺旋結構。引物酶合成RNA引物。聚合酶合成新的DNA鏈。連接酶連接DNA片段。遺傳信息的中心法則1DNA2轉錄3RNA4翻譯5蛋白質轉錄過程：從DNA到mRNA解旋DNA雙螺旋結構解開。轉錄RNA聚合酶沿著模板鏈合成mRNA。終止轉錄終止信號出現(xiàn)，mRNA鏈與模板鏈分離。轉錄的調(diào)控機制1啟動子RNA聚合酶結合位點。2增強子促進轉錄的DNA序列。3沉默子抑制轉錄的DNA序列。轉錄因子的作用蛋白質轉錄因子是蛋白質，能夠識別和結合特定的DNA序列。調(diào)控轉錄因子可以調(diào)節(jié)基因的轉錄速率，從而影響蛋白質的合成。翻譯過程：從mRNA到蛋白質核糖體的結構和功能結構核糖體由蛋白質和核糖體RNA(rRNA)組成，具有兩個亞基。功能核糖體作為蛋白質合成的場所，將mRNA中的遺傳信息翻譯成蛋白質。氨基酸的引入和肽鍵的形成1tRNAtRNA攜帶特定的氨基酸，識別mRNA上的密碼子。2結合tRNA與mRNA上的密碼子配對，將氨基酸帶到核糖體上。3肽鍵形成兩個氨基酸之間形成肽鍵，連接成多肽鏈。蛋白質的折疊和三維結構初級結構氨基酸序列。二級結構α螺旋和β折疊。三級結構多肽鏈的空間結構。四級結構多個多肽鏈組成的復雜結構。蛋白質的修飾和加工糖基化添加糖基。磷酸化添加磷酸基。乙?；砑右阴；??；虮磉_的調(diào)控機制1轉錄調(diào)控2翻譯調(diào)控3蛋白質修飾4蛋白質降解上游調(diào)控序列的作用啟動子RNA聚合酶結合位點。增強子促進轉錄的DNA序列。沉默子抑制轉錄的DNA序列?；虺聊捅碛^遺傳基因沉默基因表達被抑制。表觀遺傳基因表達的改變，但不涉及DNA序列的變化?；蛲蛔兗捌浜蠊c突變單個堿基的改變。插入突變堿基的插入。缺失突變堿基的缺失。遺傳性疾病與基因缺陷1遺傳性疾病由基因缺陷引起的疾病。2基因缺陷基因序列發(fā)生改變，導致蛋白質功能異常。3疾病表現(xiàn)不同的基因缺陷會導致不同的疾病。利用基因工程治療疾病基因治療利用基因技術治療疾病。目標基因將正常的基因導入患者體內(nèi)。修復缺陷修復缺陷基因，恢復正常功能。生物芯片技術在基因組分析中的應用1基因芯片檢測大量基因表達。2SNP芯片分析單核苷酸多態(tài)性。3CNV芯片檢測基因拷貝數(shù)變異?；蚪M測序技術的進展Sanger測序第一代測序技術。二代測序高通量測序技術。三代測序長讀長測序技術。生物信息學在基因組研究中的作用數(shù)據(jù)分析分析海量基因組數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫構建建立基因組數(shù)據(jù)庫?；蚪M醫(yī)學的未來發(fā)展趨勢精準醫(yī)療個性化醫(yī)療服務。預防醫(yī)學預測和預防疾病。再生醫(yī)學利用基因技術修復組織和器官。倫理道德問題的討論基因隱私個人基因信息的保護?；蚱缫暬蛐畔⒂糜谄缫暫筒还酱觥；蚓庉嫽蚓庉嫾夹g的倫理問題。案例分析：基因編輯技術的應用1CRISPR-Cas9一種強大的基因編輯工具。2疾病治療治療遺傳性疾病。3農(nóng)業(yè)育種改良作物性狀?？偨Y與展望基因研究揭示生命奧秘。