【正文】 但基因究競是由什么物質(zhì)構(gòu)成的？基因的本質(zhì)是什么？經(jīng)典遺傳學(xué)無法回答這個(gè)問題。順反子是與一條多肽鏈的合成相對(duì)應(yīng)的一段 DNA序列，是一個(gè)完整的不可分割的最小功能單位，它的平均大小為 500～ 1500bp。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 （ pseudo gene） 一個(gè)完整的基因有一個(gè)啟動(dòng)子、內(nèi)含子、外顯子和終止子等等。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 二 間接作用 大多數(shù)情況下，基因是通過控制酶的合成，間接地影響生物性狀的表達(dá)。 基因工程（ gene engineering），又稱重組 DNA技術(shù)（ rebinant DNA technology），是按著人們的科研或生產(chǎn)需要，在分子水平上，用人工方法提取或合成不同生物的遺傳物質(zhì)（ DNA片段），在體外切割，拼接形成重組 DNA，然后將重組 DNA與載體的遺傳物質(zhì)重新組合，再將其引入到?jīng)]有該 DNA的受體細(xì)胞中，進(jìn)行復(fù)制和表達(dá)，生產(chǎn)出符合人類需要的產(chǎn)品或創(chuàng)造出生物的新性狀，并使之穩(wěn)定地遺傳給下一代。從細(xì)胞群體中選出所需要的無性繁殖系，并使外源基因在受體細(xì)胞中正確表達(dá)。如果同一物種中具有不同特異性的限制性內(nèi)切酶，則分別用大寫羅馬數(shù)字來表示。目的基因（target）是指準(zhǔn)備導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)的、以研究或應(yīng)用為目的所需要的外源基因。一般是采用 DNA合成儀來合成長度不是很大的 DNA片段。重組 DNA即將載體 DNA與引入的 DNA連接，把目的基因連接到載體上去。例如胰島素基因工程生產(chǎn)就是將外源 DNA導(dǎo)入原核細(xì)胞大腸桿菌中進(jìn)行表達(dá)實(shí)現(xiàn)的。此外，在植物發(fā)育調(diào)控、成熟期的調(diào)控方面 也有了長足發(fā)展。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 (二 )利用基因工程技術(shù)改良植物品質(zhì) 轉(zhuǎn)基因植物育種的一個(gè)主要目標(biāo)是提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。目前應(yīng)用最廣的抗蟲基因是蘇云金桿菌的結(jié)晶蛋白的基因。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 (一 )目前應(yīng)用最廣的抗蟲基因是蘇云金桿菌的結(jié)晶蛋白的基因。DNA與 RNA的分子構(gòu)造有何異同 ? 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 4 河北師范大學(xué)、北京師范學(xué)院、新鄉(xiāng)師范學(xué)院、山東師范學(xué)院合編：遺傳學(xué)，高等教育出版社， 1982。 用簡圖表示遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯？ 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 【 主要參考書目 】 方宗熙著：普通遺傳學(xué) (第五版 )，科學(xué)出版社， 1984。 簡述 DNA的化學(xué)組成及分子構(gòu)造 目前，獲得了一大批轉(zhuǎn)基因抗蟲作物品種或品系。目前，獲得了一大批轉(zhuǎn)基因抗蟲作物品種或品系。另一類是通過破壞植物光合作用中電子傳遞鏈的蛋白來殺死雜草。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 自從 1983年首次獲得轉(zhuǎn)基因植物 —— 轉(zhuǎn)基因煙草以來，基因工程在農(nóng)業(yè)方面的研究與應(yīng)用進(jìn)入了蓬勃發(fā)展階段。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 (三 )外源 DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞 重組體 DNA分子只有導(dǎo)入合適的受體細(xì)胞，才能進(jìn)行大量地復(fù)制，擴(kuò)增和表達(dá)。要將外源 DNA片段導(dǎo)入受體細(xì)胞，選擇適當(dāng)?shù)妮d體是關(guān)鍵步驟之一。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 （ 2）人工合成目的基因 DNA片段。而作為轉(zhuǎn)入真核細(xì)胞宿主的載體，在動(dòng)物方面主要有類人猿病毒 SV40（ Simian Virus 40），在植物方面主要有農(nóng)桿菌的 Ti質(zhì)粒。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別 DNA的特定堿基序列，并把 DNA鏈在特定位點(diǎn)切斷。把目的基因與載體結(jié)合成重組 DNA分子，即進(jìn)行基因的體外重構(gòu)；③外源 DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞。廣義的遺傳工程包括基因工程、細(xì)胞工程、染色體工程、細(xì)胞器工程等等，狹義的遺傳工程是指基因工程。 一 直接作用 在生物的個(gè)體發(fā)育中，處于活躍狀態(tài)的基因?qū)⑺鼣y帶的遺傳密碼，通過 mRNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯，如果最后產(chǎn)品是結(jié)構(gòu)蛋白或功能蛋白，那么基因的變異可直接影響到蛋白質(zhì)的特性，從而表現(xiàn)出不同的遺傳性狀，這就是直接作用。 （ splitting gene） 在真核生物中，基因是間隔的，其結(jié)構(gòu)包括可轉(zhuǎn)錄可翻譯的外顯子（ extron），也包括可轉(zhuǎn)錄但不翻譯的內(nèi)含子（ intron），二者鑲嵌排列?？尚〉街话粋€(gè)核苷酸對(duì)。 ，它控制著正在發(fā)育有機(jī)體的某一個(gè)或某些性狀。但以后隨著研究的不斷深入，中心法則有了新的發(fā)展。在細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi)，核糖體在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)；而在高等生物的細(xì)胞內(nèi)，它則附著在細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。每一個(gè) tRNA分子可以認(rèn)出一個(gè)特定的氨基酸，與這個(gè)氨基酸形成共價(jià)鍵，把它運(yùn)到核糖體上，在那兒找到自己的位置。 AUG兼有合成起始的信號(hào)。 1966— 1967年完成的三聯(lián)體密碼表 (表 92)中的密碼子是經(jīng)互補(bǔ)轉(zhuǎn)錄于mRNA上的密碼順序。多肽鏈?zhǔn)堑鞍踪|(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)。 RNA在傳遞 DNA遺傳信息和控制蛋白質(zhì)的生物合成中起著重要作用 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 。它與 DNA不同：① U代替了 T；②核糖代替了脫氧核糖；③絕大多數(shù) RNA以單鏈形式存在，但可折疊起來形成若干雙鏈區(qū)域，在這些區(qū)域內(nèi)，凡互補(bǔ)的堿基可以形成氫鍵。 RNA在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中都有，核內(nèi)更多地集合于核仁上，少量在染色體上。當(dāng)一個(gè)噬菌體感染 E． coli時(shí)，它的尾部吸附在菌體上。 （二） DNA作為主要遺傳物質(zhì)的直接證據(jù) 如果 DNA的確是遺傳物質(zhì)，那么能否把 DNA和蛋白質(zhì)分開，單獨(dú)觀察 DNA的作用呢 ?下面以微生物為例證明遺傳物質(zhì)確是 DNA或 RNA。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 DNA在代謝上較穩(wěn)定。要了解基因的化學(xué)本質(zhì)是什么，首先要考慮基因所在染色體的化學(xué)成分。 DNA是所有生物的染色體所共有的，而某些生物的染色體上則沒有蛋白質(zhì)。在 R型和 S型內(nèi)還可以按血清免疫反應(yīng)的不同，分成許多抗原型，常用 RI、 RII和 SI、 SII和 SIII等加以區(qū)別 早在 1928年，格里費(fèi)斯（ .）首先將一種類型的肺雙鏈球菌 RII轉(zhuǎn)化為另一種類型 SIII，實(shí)現(xiàn)了細(xì)菌遺傳性狀的定向轉(zhuǎn)化。應(yīng)用 RNA病毒進(jìn)行病毒重建試驗(yàn)，證明在只有 RNA而不具有 DNA的病毒中， RNA是遺傳物質(zhì)。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項(xiàng)目精品課程課件 (二） DNA的分子結(jié)構(gòu) DNA分子是脫氧核苷酸的多聚體。當(dāng)雙螺旋的一端已為兩條單鏈而另一端仍保持雙鏈狀態(tài)時(shí)，以分開了的每條單鏈為模板，從細(xì)胞核內(nèi)吸取與自己堿基互補(bǔ)的游離核苷酸 (A吸 T， c吸 G)，進(jìn)行氫鍵的結(jié)合，在復(fù)雜的酶系統(tǒng) (如DNA聚合酶 I、 II、 III，連接酶等 ) 作用下，逐步連接起來，各自形成一條新的互補(bǔ)鏈，與原來的模板單鏈互相盤旋在一起，恢復(fù)了 DNA的雙分子鏈結(jié)構(gòu)。 自然界中蛋白質(zhì)種類繁多，單細(xì)胞大腸桿菌的蛋白質(zhì)就有 2 000多種，人的蛋白質(zhì)有 10萬多種。特定的立體結(jié)構(gòu)決定于多肽鏈上氨基酸成分及其排列順序。例如，脯氨酸 (pro)為 CCU， CCC， CCA， CCG四個(gè)三聯(lián)體密碼。轉(zhuǎn)錄后形成的 RNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，控制蛋白質(zhì)的合成，因?yàn)?