基因1ppt课件.ppt

好用的PPT链接 实现可掌控现场时序的演示 遗传物质5 基因 基因的概念 基因 gene 是生物体传递和表达遗传信息的基本单位 从化学角度观察 基因则是一段具有特定功能和结构的连续的脱氧核糖核酸 DNA 序列 是构成巨大遗传单位染色体的重要组成部分 返回目录页 基因概念的发展 一 染色体水平上的基因概念 二 代谢水平上的基因概念 三 DNA水平上的基因概念 一 染色体水平上的基因概念 正文内容 1865孟德尔 奥地利 1925年 美国著名遗传学家摩尔根的基因学说要点是 基因在染色体上呈直线排列 基因是遗传物质的基本单位和突变单位 基因是控制性状的功能单位 它能产生对立的表现型 这意味着基因是染色体上的一个特定区段 二 代谢水平上的基因概念 1941年 美国的比德尔和塔特母 一个基因一个酶 1957年 本柔 一个基因一条多肽链 把遗传功能单位称为 顺反子 A群B群互补测验图解群内为什么不能互补 产生噬菌体 互补测验的概念 简单的感染验证突变体互补功能 互补测验的方法 斑点测试法P105 三 DNA水平上的基因概念 1953年 Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型 从分子水平上提示了基因的结构 TheDoubleHelix 1953 Thefoundationofmolecularbiology FrancisH CrickJamesD Watson DNA分子上有遗传效应的节段可以分两类 转录基因 包括mRNA基因 tRNA基因 rRNA基因和调节基因共4种 操纵基因 不能转录 但对转录起调节控制作用 蛋白质 mRNA蛋白质 产物tRNARNArRNA调节功能 调节基因无产物作用未知 结构基因 基因 gene 基因组 基因组 genome 细胞或生物体的全套遗传物质的总和 包括一种生物所需的全套基因及间隔序列 如 人 22常 X Y 线粒体基因组人类基因组包含22条染色体和X Y两条性染色体上的全部遗传物质 核基因组 以及胞浆线粒体上的遗传物质 线粒体基因组 自然界的生物系统分原核生物和真核生物两大类 原核生物的基本特征是不具有核膜 核质聚集在一起称为原核 原核生物进行信息传递时由于没有核膜将核糖体和DNA隔开 RNA的转录和蛋白质的翻译几乎是同时进行 人类基因组计划 HumanGenomeProject HGP 人染色体上的30亿个碱基对 设计图 存在于生命每个细胞里的所有A T G C 排列总和构成的基因组 20世纪人类科学史上三大计划 40年代的曼哈顿 Manhatton 原子弹计划60年代的阿波罗 Apollo 登月计划90年代的人类基因组计划 人有23对46条染色体 人类基因组计划 HGP 提出的背景 基因科学发展的必然要求是偏重单个基因的研究 还是转到从整体水平上研究基因组 人类认识自身的必然要求例如 人类的进化 疾病产生的机制 人的生老病死 HGP的提出过程 1986年3月7日 著名的美国 科学 杂志上发表了一篇具有历史意义的文章 癌症研究的转折点人类基因组的全序列分析 它的作者是美国生物学家 诺贝尔奖得主杜伯克 Dulbecco 杜伯克教授高屋建领地指出 人类对癌症研究的进展表明人类疾病的发生都直接或间接地与基因有关 现在我们不应再 东一棒子 西一榔头 按喜好去研究各自感兴趣的基因 这样只会事倍功半 我们应集中力量去解读整个人类基因组序列 描绘出人类自己的设计图 这才是正道 HGP提出过程中的几个事件 1985年 加州大学校长Sinsheimer首次提出了测定人类基因组全序列的建议1986年 诺贝尔奖获得者DulbeccoR在 科学 杂志上热情宣传开展人类基因组计划的意义1986年 美国能源部 DOE 正式提出实施测定人类基因组全序列的计划1986年6月 HGP在美国冷泉港实验室召开的分子生物学会议上引起了激烈辩论1988年2月 国家科学研究委员会 NRC 的15位专家撰写完成 人类基因组的作图与测序 mappingandsequencingthehumangenome 的报告美国国会正式批准美国的 人类基因组计划 于1990年10月1日正式启动 HGP的目标 人类基因组计划最终目标是在15年内完成人类全部23条染色体的3 109bp核甘酸序列分析 对生命进行系统和科学的解码 以此达到了解和认识生命起源 种间和个体间存在差异的起因 疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象 中国参与HGP的研究情况 中国HGP研究机构 以强伯勤为主任的中国人类基因组北方中心 北京协和医科大学 以陈竺为主任的中国人类基因组南方中心 上海瑞金医院 1999年7月 以杨焕明为主任的中科院遗传所人类基因组研究中心 北京 在国际类基因组组织注册 承担任务 申请承担其中1 的测序任务 即第3号染色体上的3000万个碱基对 2000年 成立以杨焕明为主任的杭州华大基因研究中心 研究进展 2000年3月底 中国科学家完成了第3号染色体上的3千万个碱基对的测序和初步安装工作 四个乐章 人类基因组作图 1 第一乐章 描绘遗传图第一代 路标 是RFLP 限制性片段长度多态性 第二代 路标 是STR 简短串联重复片段 第二乐章 制作物理图物理图的 路标 是STS 序列标签位点 在遗传图上 我们只能确定某一基因的大致位置范围 而遗传图与物理图相结合时 我们便能迅速确定这一基因的确切位点了 第三乐章 完成序列图2003年6月 中 美 英 德 日 法六国 宣布人类基因组序列图绘制成功 人类基因组计划的所有目标全部实现 2006年五月 美国 英国科学家发表了人类最后一个染色体 1号染色体的测序 1号染色体包含基因数量最多 破译难度最大 至此 解读人类生命天书宣告完成 第四乐章 转录图 在人类基因组计划进行的同时 科学家们也对其他一些含有较小基因组生物的基因组序列进行了测定 1995年 完成了第一个单细胞生物 流感噬血杆菌基因组的全序列测定 1996年 完成了具有最小基因组的单细胞生物尿殖道支原体基因组的全序列定 1996年 完成了不同于原核 真核生物的单细胞生物 产甲烷古细菌基因组的全序列测定 1996年 完成了肺炎支原体基因组的全序列测定 1996年 完成了第一个真核生物基因组的全序列测定 1997年 完成了大肠杆菌基因组的全序列测定 1998年 完成了隐杆线虫基因组的全序列测定 2000年 完成了第一个高的植物拟南芥基因组的全序列测定 人类基因组计划研究进展 2000年6月 人类基因组工作草图绘制成功 2001年2月 人类基因组精细图谱绘制完成 并进行了初步解读 至2001年 包括小鼠 果蝇 线虫 拟南芥 酵母 大肠杆菌 枯草杆菌等在内的模式生物基因组测序完成 发现并克隆到许多基因 2003年6月 中 美 英 德 日 法六国 宣布人类基因组序列图绘制成功 人类基因组计划的所有目标全部实现 2006年5月 美国 英国科学家发表了人类最后一个染色体 1号染色体的测序 1号染色体包含基因数量最多 破译难度最大 至此 解读人类生命天书宣告完成 中国开展基因组研究的情况 1987年 开展模式生物水稻基因组计划研究 863 项目 2002年4月完成 1993年 中华民族基因中若干位点基因结构研究 国家自然科学基金委 1996年 人类重大疾病相关基因