【正文】 核染色體上，但某些能自體復(fù)制的細(xì)胞器，如線粒體、葉綠 體有其自己的 DNA。但細(xì)胞核里的蛋白質(zhì)并沒有相似的分布規(guī)律。 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 噬菌體的感染試驗(yàn) (Hershey— chase試驗(yàn) ) 噬菌體 T2約有 60％的蛋白質(zhì)和 40％的 DNA，蛋白質(zhì)構(gòu)成其外殼，而 DNA藏在其頭部中。 至于 RNA的結(jié)構(gòu)，就其化學(xué)組成上看，也是由四種核苷酸組成的多聚體。由多個(gè)氨基酸連結(jié)而成的肽鏈稱為多肽鏈。 遺傳密碼表中， UAA、 UAG、 UGA為蛋白質(zhì)合成的終止信號(hào)。 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 （ 3） 核糖體 核糖體是合成蛋白質(zhì)的中心，是 rRNA與核糖體蛋白結(jié)合起來(lái)的小顆粒，直徑為 14～ 30nm。 ，是突變的最小單位。所謂重復(fù)基因是指基因組內(nèi)有多份相同編碼的核苷酸序列。 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 第四節(jié) 遺傳工程簡(jiǎn)介 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、遺傳工程的概念 遺傳工程是 20世紀(jì) 70年代才開始發(fā)展起來(lái)的一門新技術(shù)，它是在分子遺傳學(xué)理論基礎(chǔ)上，綜合采用了分子生物學(xué)與微生物學(xué)的現(xiàn)代方法和手段建立起來(lái)的。 1970年開始分離得到的限制性核酸內(nèi)切酶，是開拓基因操作新領(lǐng)域的關(guān)鍵。對(duì)于基因組較大的真核生物，則可先制作基因文庫(kù)，然后釣取所需要的帶有目的基因的 DNA片段而獲得目的基因?？上壬绅ば阅┒?，在帶平頭末端的 DNA片段的 3′ 末端加上多聚核苷酸的尾巴，在載體上加上互補(bǔ)的尾巴，然后用 DNA連接酶連接。目前世界上采用的除草劑主要分為兩大類，一類是通過(guò)破壞氨基酸合成途徑來(lái)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 。DNA 分子鏈及其各個(gè)區(qū)段上四種核苦酸的排列組合方式有何重大意義 ?DHA、 RNA與蛋白質(zhì)三者的關(guān)系如何 ? 8 核酸及蛋白質(zhì)分子的特異性和多樣性各是怎樣形成白的這種特異性和多樣性有何意義 ? 5殺蟲蛋白對(duì)許多重要的農(nóng)作物害蟲都具有特異性的毒殺作用，而對(duì)人、畜和天敵無(wú)害，因而被廣泛應(yīng)用于各種作物的轉(zhuǎn)基因育種?；蚬こ淘谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用深刻影響到農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式和效益，在解決人類所面臨的環(huán)境惡、資源匱乏等方面初步顯示出巨大的作用。根據(jù) DNA末端性質(zhì)不同，形成重組體 DNA分子的方法也有所不同。獲得目的基因是進(jìn)行 DNA重組最重要的一步，也是十分困難的一步。 (一 )準(zhǔn)備材料 工具酶指在重組 DNA技術(shù)中用于切割、連接、修飾 DNA或 RNA的一系列酶。例如在孟德爾的豌豆雜交試驗(yàn)中，高莖豌豆（ TT） 矮莖豌豆（ tt），其 F1表現(xiàn)為高莖豌豆（ Tt）， 這是因?yàn)楦咔o基因 T對(duì)矮莖基因 t是顯性。 概言之，基因是一段有功能的 DNA序列，是一個(gè)遺傳功能單位，其內(nèi)部存在有許多的重組子和突變子。 1909年，丹麥遺傳學(xué)家約翰遜提出了基因（ gene）這個(gè)名詞，取代了孟德爾的遺傳因子，一直沿用至今。 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） rRNA（核糖體 RNA） 它是核糖體的主要組成成分，一般與核糖體蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，形成核糖體。例如，脯氨酸 (pro)為 CCU， CCC， CCA， CCG四個(gè)三聯(lián)體密碼。 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(wàn)多種。 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。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。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。 （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。 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。 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 。 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。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。但以后隨著研究的不斷深入，中心法則有了新的發(fā)展?？尚〉街话粋€(gè)核苷酸對(duì)。 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(guò) 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。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。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。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 自從 1983年首次獲得轉(zhuǎn)基因植物 —— 轉(zhuǎn)基因煙草以來(lái)，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。目前，獲得了一大批轉(zhuǎn)基因抗蟲作物品種或品系。 簡(jiǎn)述 DNA的化學(xué)組成及分子構(gòu)造 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。 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。 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)。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。一般是采用 DNA合成儀來(lái)合成長(zhǎng)度不是很大的 DNA片段。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(lái)表示。 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。 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。二 分子遺傳學(xué)關(guān)于基因的概念 但基因究競(jìng)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(wú)法回答這個(gè)問(wèn)題。