醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)第一章-染色體和基因課件

1、醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)第一章 染色體和基因醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)第一章 染色體和基因第一章 染色體和基因第一節(jié) 基因（Gene）的概念一、基因的生物學(xué)定義一個(gè)基因一個(gè)性狀一個(gè)基因一個(gè)酶一個(gè)基因一個(gè)順?lè)醋拥谝徽?染色體和基因第一節(jié) 基因（Gene）的概念二、基因的分子生物學(xué)定義一個(gè)基因一條肽連基因：一個(gè)基因是編碼有功能的蛋白質(zhì)多肽鏈或 RNA 所必需的全部核酸序列。（通常是 DNA 序列）包括調(diào)控序列、非編碼區(qū)和內(nèi)含子 二、基因的分子生物學(xué)定義一個(gè)基因一條肽連三、細(xì)胞基因組細(xì)胞基因組（cellular genome）：一個(gè)細(xì)胞所有不同染色體上全部基因和基因間的 DNA 的總和。三、細(xì)胞基因組細(xì)胞基因組（cell

2、ular genome）：第二節(jié) 原核生物與真核生物 一、生物種類原核生物（prokaryote）真核生物（eukaryote）病毒、噬菌體介于生物與非生物之間第二節(jié) 原核生物與真核生物 一、生物種類原核生物（proka二、原核生物和真核生物內(nèi)核酸含量、種類和功能的差異 真核細(xì)胞染色體存在細(xì)胞核二、原核生物和真核生物內(nèi)核酸含量、種類和功能的差異 真核細(xì)真核生物合成的mRNA要經(jīng)過(guò)加工修飾真核生物合成的mRNA要經(jīng)過(guò)加工修飾 真核細(xì)胞比原核細(xì)胞含有更多的 DNA。真核細(xì)胞的核DNA是線形的，不是環(huán)狀的。 真核細(xì)胞的細(xì)胞器也含 DNA。線粒體，葉綠體均含有環(huán)狀雙螺旋的 DNA 分子。 真核細(xì)胞比原

3、核細(xì)胞含有更多醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)第一章-染色體和基因課件第三節(jié) 病毒基因組 即可由DNA組成，又可由RNA組成?？梢允菃捂湹?，也可是雙鏈的。可以是環(huán)狀的，也可是線狀的。 基因組?。℉BV只有3.2kb） 有重疊基因第三節(jié) 病毒基因組 即可由DNA組成，又可由RNA組成。 噬菌體是連續(xù)的，無(wú)內(nèi)含子。感染真核細(xì)胞的病毒有內(nèi)含子。 大部分編碼蛋白質(zhì)。 功能相關(guān)的基因常集中在一起形成轉(zhuǎn)錄單元。 單拷貝，反轉(zhuǎn)錄病毒有兩個(gè)拷貝。 噬菌體是連續(xù)的，無(wú)內(nèi)含子。典型病毒基因組介紹SV40 病毒基因組典型病毒基因組介紹SV40 病毒基乙型肝炎病毒基因組乙型肝炎病毒基因組乙型肝炎病毒顆粒乙型肝炎病毒顆粒HIV 病毒顆粒

4、HIV 病毒顆粒HIV 病毒基因組及蛋白質(zhì)HIV 病毒EB病毒EB病毒第四節(jié) 細(xì)菌基因組一、細(xì)菌染色體基因組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 一條雙鏈環(huán)狀 DNA。 操縱子結(jié)構(gòu)。 沒(méi)有內(nèi)含子。 絕大部分編碼蛋白質(zhì)。第四節(jié) 細(xì)菌基因組一、細(xì)菌染色體基因組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 基因無(wú)重疊現(xiàn)象。 結(jié)構(gòu)基因多為單拷貝，rRNA的基因?yàn)槎嗫截悺?基因無(wú)重疊現(xiàn)象。二、大腸桿菌（一）大腸桿菌在基因工程中的重要性 生長(zhǎng)迅速，20分鐘即可分裂一次。在基因工程上有廣泛的應(yīng)用。二、大腸桿菌（一）大腸桿菌在基因工程中的重要性 （二）大腸桿菌遺傳物質(zhì)染色體 DNA 及質(zhì)粒 DNA。染色體 DNA 為環(huán)狀雙鏈分子，總長(zhǎng)度約為4.6x106 堿基對(duì)，約有

5、基因3500個(gè)，已經(jīng)定位的基因有1400多個(gè)。（二）大腸桿菌遺傳物質(zhì)大腸桿菌的基因圖及與復(fù)制有關(guān)的基因大腸桿菌的基因圖及與復(fù)制有關(guān)的基因三、質(zhì)粒（plasmid）質(zhì)粒：染色體外的遺傳物質(zhì)一般大小在幾千個(gè)堿基對(duì)左右?？勺晕覐?fù)制?？赊D(zhuǎn)移至其它細(xì)菌。三、質(zhì)粒（plasmid）質(zhì)粒：染色體外的遺傳物質(zhì)基因組外的DNA分子環(huán)狀閉合分子能獨(dú)立復(fù)制和表達(dá)宿主依賴耐藥性的基礎(chǔ)具有不相容性（DNA克隆的基礎(chǔ)）可以是低拷貝數(shù)或高拷貝數(shù)研究最為清楚醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)第一章-染色體和基因課件大腸桿菌可利用性菌毛進(jìn)行接合作用細(xì)菌（細(xì)胞）通過(guò)菌毛相互接觸，將質(zhì)粒 DNA 從一個(gè)細(xì)菌（細(xì)胞）轉(zhuǎn)移給另一個(gè)細(xì)菌（細(xì)胞） 。大腸桿菌

6、可利用性菌毛進(jìn)行接合作用細(xì)菌（細(xì)胞）通過(guò)菌毛相互接觸重組 DNA 導(dǎo)入受體菌重組 DNA 導(dǎo)入受體菌表達(dá)重組胰島素的主要步驟表達(dá)重組胰島素的主要步驟分離純化重組胰島素的主要步驟分離純化重組胰島素第五節(jié) 真核生物基因及特點(diǎn)一、真核生物基因組的一般特點(diǎn) 基因組龐大。 DNA + 蛋白質(zhì)組成染色體，存于細(xì)胞核內(nèi)。體細(xì)胞為雙倍體。第五節(jié) 真核生物基因及特點(diǎn)一、真核生物基因組的一般特點(diǎn) 存在許多重復(fù)序列。 結(jié)構(gòu)基因多為斷裂基因，包括內(nèi)含子及外顯子。 不編碼區(qū)大于編碼區(qū)。 存在許多重復(fù)序列。原核生物和真核生物基因的不同原核生物和真核生物基因的不同真核生物C值同一物種的基因組的DNA含量總是恒定的，一個(gè)單倍

7、體基因組中的全部DNA量稱為該物種DNA的C值。真核生物C值同一物種的基因組的DNA含量總是一般說(shuō)隨著生物進(jìn)化，C值增加一般說(shuō)隨著生物進(jìn)化，C值增加二、真核生物基因組的 C 值矛盾但在真核生物中，進(jìn)化的復(fù)雜程度與C值的大小并不完全一致二、真核生物基因組的 C 值矛盾但在真核生物中，進(jìn)化的復(fù)雜程三、真核生物DNA序列的類型（一） 單拷貝序列大多數(shù)基因再單倍體中是單拷貝。（二）中度重復(fù)序列（105）Alu 家族Kpn I 家族rRNA基因，tRNA基因，組蛋白基因等三、真核生物DNA序列的類型（一） 單拷貝序列斷裂基因與 Alu 家族斷裂基因與 Alu 家族（三）高度重復(fù)序列重復(fù)頻率很高，可達(dá)10

8、6以上，一般不轉(zhuǎn)錄。1，衛(wèi)星 DNA（隨體 DNA）著絲粒端粒（三）高度重復(fù)序列重復(fù)頻率很高，可達(dá)106以上，一2，反向重復(fù)序列發(fā)夾結(jié)構(gòu)回文結(jié)構(gòu)2，反向重復(fù)序列四、多基因家族（一） 假基因（缺正常內(nèi)含子）（二）串聯(lián)重復(fù)基因1，rRNA 基因2，tRNA 基因3，組蛋白基因四、多基因家族（一） 假基因（缺正常內(nèi)含子）45S的rRNA 轉(zhuǎn)錄單元45S的rRNA 轉(zhuǎn)錄單元五、DNA 指紋技術(shù)（一）限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性（restriction fragment length polymorphism，RFLP）（二）隨機(jī)擴(kuò)增的多態(tài)性 DNA（random amplified polymorphic DNA，RAPD）五、DNA 指紋技術(shù)（一）限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性鐮狀細(xì)胞貧血病限制性內(nèi)切酶酶譜分析法鐮狀細(xì)胞限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性分析第六節(jié) 染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)一、染色質(zhì)的主要成分DNA（27%）RNA（6%）組蛋白和非組蛋白（66%）二、核小體是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位。第六節(jié) 染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)一、染色質(zhì)的主要成分核小體的分子結(jié)構(gòu)核小體的分子結(jié)構(gòu)核小體結(jié)構(gòu)的模式圖核小體結(jié)構(gòu)的模式圖染色體的超