【文章內(nèi)容簡介】 裝配員的作用，將氨基酸裝配成多肽，又起了翻譯協(xié)助員的作用，因為 mRNA如果不附著于核糖體上，就不能執(zhí)行翻譯的使命。 在核糖體上合成的多肽鏈，經(jīng)過鏈的卷曲或折疊，成為具有立體結(jié)構(gòu)的、有生物活性的蛋白質(zhì)，它們或者成為結(jié)構(gòu)蛋白，作為細(xì)胞的組成成分；或者成為功能蛋白，如血紅蛋白等；或者成為控制細(xì)胞各種化學(xué)反應(yīng)的酶。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目精品課程課件 （三）中心法則及其發(fā)展 前面敘述遺傳信息從 DNA到 DNA的復(fù)制過程，以及蛋白質(zhì)合成過程 (遺傳信息從 DNA— mRNA一蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程 )，就是分子生物學(xué)的中心法則 (central dogma)(圖 9— 7a)， a)。但以后隨著研究的不斷深入，中心法則有了新的發(fā)展。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目精品課程課件 圖 97 中心法則 9（ a）及其發(fā)展（ b） 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目精品課程課件 第二節(jié) 基因概念的發(fā)展 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目精品課程課件 基因是遺傳變異的基本單位，基因的結(jié)構(gòu)和功能則是貫穿在整個遺傳學(xué)研究中的主線，遺傳學(xué)發(fā)展史本身就清楚地說明了一點。 一 經(jīng)典遺傳學(xué)關(guān)于基因的概念 孟德爾最初將控制生物性狀的因子稱為遺傳因子（ inherited factor）。 1909年，丹麥遺傳學(xué)家約翰遜提出了基因（ gene）這個名詞，取代了孟德爾的遺傳因子，一直沿用至今。以后摩爾根及其同事們以果蠅、玉米為材料，經(jīng)過大量研究，建立了以基因和染色體為主體的經(jīng)典遺傳學(xué)。 經(jīng)典遺傳學(xué)關(guān)于基因的概念有如下幾個要點： ：自我復(fù)制與相對穩(wěn)定性，在有絲分裂和減數(shù)分裂中有規(guī)律地進(jìn)行分配。 （位點），并且上交換的最小單位，即在重組時不能再分隔。 ，是突變的最小單位。 ，它控制著正在發(fā)育有機體的某一個或某些性狀。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目精品課程課件 由于基因的交換、突變都涉及基因的結(jié)構(gòu)，因此突變單位和重組單位也統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)單位，所以，經(jīng)典遺傳學(xué)認(rèn)為基因既是一個結(jié)構(gòu)單位又是一個功能單位。二 分子遺傳學(xué)關(guān)于基因的概念 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)無法回答這個問題。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目精品課程課件 另一方面，在精密的微生物遺傳分析中發(fā)現(xiàn)，基因并不是不可分割的最小遺傳單位，而是遠(yuǎn)為復(fù)雜得多的遺傳和變異的單位。例如，在一個基因的區(qū)域內(nèi)，仍然可以劃分出若干個起作用的小單位。按照分子遺傳學(xué)的觀點，突變，重組和功能這三個單位分別是： ①突變子（ muton）：是指性狀發(fā)生突變時，產(chǎn)生突變的最小單位，即改變后可以產(chǎn)生突變型表型的最小單位。最小的突變子可以是一個核苷酸對。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目精品課程課件 ② 重組子（ recon）：是指發(fā)生性狀重組時，產(chǎn)生重組的最小單位，或者說不能由重組分開的基本單位?？尚〉街话粋€核苷酸對。 ③順反子（ cistron）：是與經(jīng)典基因概念的功能單位相當(dāng)?shù)母拍睿蛘哒f就是一個基因。順反子是與一條多肽鏈的合成相對應(yīng)的一段 DNA序列，是一個完整的不可分割的最小功能單位，它的平均大小為 500～ 1500bp。 概言之，基因是一段有功能的 DNA序列，是一個遺傳功能單位，其內(nèi)部存在有許多的重組子和突變子。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目精品課程課件 三 現(xiàn)代基因概念的新發(fā)展 —— 基因的多樣性 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目精品課程課件 但 20世紀(jì) 70年代后，發(fā)現(xiàn) :所謂重疊基因、重復(fù)基因、間隔基因和跳躍基因的存在，使基因的概念又有了新的發(fā)展。 （ overlapping gene） 是指不同基因共用相同的堿基密碼，即同一段 DNA編碼順序，由于閱讀的框架不同或終止的早晚不同，同時編碼兩個以上的基因。 （ repetitive gene） 生物的基因組十分復(fù)雜，往往是由各種單一順序和重復(fù)順序組成。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。 （ 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。 （ jumping gene） 是指在染色體上可以轉(zhuǎn)移位置的基因，也稱為轉(zhuǎn)座因子（transposable element）。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目精品課程課件 （ pseudo gene） 一個完整的基因有一個啟動子、內(nèi)含子、外顯子和終止子等等。假基因是指沒有啟動子、內(nèi)含子、外顯子的 CDNA，是在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下以 mRNA為模板形成的 DNA。假基因是與功能性基因密切相關(guān)的DNA序列，它的產(chǎn)生可能是由于相應(yīng)的正常基因缺失、插入和無義突變失去閱讀框而不能編碼蛋白質(zhì)產(chǎn)物。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目精品課程課件 第三節(jié) 基因的作用與性狀的表達(dá) 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目精品課程課件 在生物的個體發(fā)育過程中，基因一旦處于活化狀態(tài)，就將它攜帶的遺傳密碼通過 mRNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯，形成特異的蛋白質(zhì)。由于大部分遺傳性狀都是直接或間接通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)出來的，因此深入了解基因在這方面的作用，對于了解遺傳的本質(zhì)具有重要的意義。基因?qū)τ谶z傳性狀表達(dá)的作用可以分為直接作用和間接作用兩種。 一 直接作用 在生物的個體發(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。人類鐮刀紅細(xì)胞貧血癥的出現(xiàn)就是典型的例證。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目精品課程課件 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)。例如在孟德爾的豌豆雜交試驗中，高莖豌豆（ TT） 矮莖豌豆（ tt），其 F1表現(xiàn)為高莖豌豆（ Tt）， 這是因為高莖基因 T對矮莖基因 t是顯性。為什么 T表現(xiàn)高莖，而 t表現(xiàn)為矮莖呢？研究表明，這主要是由于高莖品種中含有一種能促進(jìn)莖部節(jié)間細(xì)胞伸長的物質(zhì) —— 赤霉素，而矮莖品種中則沒有這種物質(zhì)。赤霉素的產(chǎn)生需要酶的催化。高莖豌豆中的 T基因具有特定的核苷酸序列，可以轉(zhuǎn)錄翻譯成正常的促進(jìn)赤霉素合成的酶，使之產(chǎn)生了赤霉素，從而使細(xì)胞得以正常伸長，于是表現(xiàn)為高莖；矮莖豌豆的 t具有與 T不同的核苷酸序列，不能轉(zhuǎn)錄翻譯成促進(jìn)赤霉素形成的酶，因而不能產(chǎn)生赤霉素，細(xì)胞便不能正常伸長，于是表現(xiàn)為矮莖。 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目精品課程課件 第四節(jié) 遺傳工程簡介 四川省高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)改革項目精品課程課件 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的。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。本節(jié)將就狹義的遺傳工程 —— 基因工程作簡要介紹。 基因工程（ gene engineering），又稱重組