《基因与基因工程》课件.pptVIP

**********************基因与基因工程了解生命奥秘，探索基因工程什么是基因?遗传物质的载体基因是遗传物质的基本单位，是决定生物性状的基本单位。蛋白质合成的蓝图基因包含了合成蛋白质的遗传信息，指导蛋白质的合成。生物多样性的基础基因的差异是造成生物多样性的基础，也是生物进化和适应环境的关键。基因的化学结构基因是由脱氧核糖核酸(DNA)构成，DNA是一种长链聚合物，由称为核苷酸的重复亚基组成。每个核苷酸包含一个脱氧核糖、一个磷酸基团和一个含氮碱基。DNA中有四种碱基：腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)和鸟嘌呤(G)。碱基配对规则决定了DNA链的结构：A与T配对，C与G配对，形成双螺旋结构。基因的复制和转录1复制DNA复制是将一个DNA分子复制成两个完全相同DNA分子的过程。2转录转录是将DNA中的遗传信息转录到RNA分子上的过程。3蛋白质合成蛋白质合成是根据RNA分子上的遗传信息合成蛋白质的过程。蛋白质的合成1转录DNA上的遗传信息被转录为信使RNA(mRNA)。2翻译mRNA携带遗传信息到核糖体，在那里被翻译成蛋白质。3氨基酸核糖体读取mRNA上的密码子，并将相应的氨基酸连接起来形成多肽链。4蛋白质折叠多肽链折叠成特定的三维结构，形成具有生物活性的蛋白质。基因的调控机制转录调控调控基因转录起始、转录速度和转录产物的加工。翻译调控调控蛋白质合成的效率和产物的稳定性。蛋白质降解控制蛋白质的寿命和功能。遗传信息的表达DNA序列被转录成mRNA。mRNA被翻译成蛋白质。蛋白质执行特定的生物学功能。基因突变及其后果基因突变基因突变是指基因结构的改变，可能导致蛋白质功能改变或丧失。遗传疾病某些基因突变会遗传给后代，导致遗传性疾病，例如囊性纤维化、血友病等。癌症一些基因突变会导致细胞失控增殖，最终形成癌症。进化基因突变也是生物进化的基础，为物种适应环境提供遗传基础。基因重组的原理限制性内切酶识别并切割特定的DNA序列，产生带有粘性末端的DNA片段。连接酶将带有互补粘性末端的DNA片段连接在一起，形成重组DNA分子。载体将重组DNA分子导入宿主细胞，并使其在宿主细胞中复制和表达。常见的基因重组技术限制性内切酶基因重组技术的核心工具，可以识别并切割特定的DNA序列。连接酶将切割后的DNA片段连接在一起，形成新的重组DNA分子。载体将重组DNA分子导入宿主细胞的工具，常见的载体包括质粒、病毒和噬菌体。转染技术将重组DNA分子导入宿主细胞的技术，包括化学转染、电穿孔和脂质体转染等方法。限制性内切酶的应用基因工程限制性内切酶用于切割DNA，在基因工程中用于构建重组DNA分子。基因测序限制性内切酶用于将DNA片段进行大小分离，用于基因测序和基因图谱绘制。基因诊断限制性内切酶用于识别和分析DNA序列，用于诊断遗传疾病。质粒重组构建1目的基因插入将目的基因插入到质粒载体中。2连接酶连接使用连接酶将目的基因和质粒载体连接起来。3转化宿主细胞将重组质粒导入到宿主细胞中。细胞工程技术细胞融合细胞融合是指将不同来源的细胞融合在一起，形成杂交细胞，可以突破物种界限，获得新的性状。细胞培养细胞培养是将从生物体中分离出来的细胞在人工控制的环境中进行培养，用于研究细胞的生长、分化、功能等。动物细胞克隆动物细胞克隆是指利用体细胞进行克隆，获得与供体细胞遗传性状完全相同的个体。基因克隆技术重组DNA技术利用限制性内切酶和连接酶将外源基因插入到载体中，构建重组DNA分子。转化将重组DNA分子导入宿主细胞，并使之表达外源基因。克隆载体用于携带外源基因并进入宿主细胞的工具，如质粒、噬菌体或病毒。基因测序技术DNA序列解读确定基因组中碱基排列顺序，揭示遗传信息。疾病诊断识别致病基因突变，辅助疾病诊断和治疗。个体化医疗根据基因信息，制定个性化治疗方案，提高疗效。基因芯片技术高通量检测一次性检测大量基因，提高效率和准确性。个性化医疗根据个人基因组信息制定个性化的治疗方案。疾病诊断早期诊断和预防，提高疾病治疗效果。生物信息学在基因工程中的应用1基因序列分析生物信息学可以帮助研究人员识别和分析基因序列，从而确定基因的功能和作用。2基因表达谱分析生物信息学可以帮助研究人员分析基因表达水平的变化，从而了解基因在不同条件下的作用。3基因组进化分析生物信息学可以帮助研究人员分析基因组的进化过程，从而了解基因的功能和演化历