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文档简介
1、 绪论 关键词 研究领域 分子遗传学 传递遗传学 细胞遗传学 生统遗传学 定义遗传学 重要性 孟德尔、达尔文、拉马克 医疗保健 等人的贡献与理论 动物育种 遗传工程 社会、法律和世界观 发展历程 教案基本要求1. 掌握遗传、变异的概念和遗传学的概念;2. 熟悉遗传学研究内容和任务;3. 了解遗传学发展的主要阶段,以及有哪些重要的科学家做出了重大贡献;4. 了解遗传学在国民经济中的地位,从工、农、医、环境保护等方面介绍遗传学的应用。重点和难点遗传、变异的概念。1、遗传与变异的关系。遗传与变异的辨证关系:遗传和变异是生物界的共同特征,它们之间是辩证统一的。生物如果没有变异,那么生物就不能进化,而遗
2、传只是简单的重复;生物如果没有遗传,就是产生了变异也不能遗传下去,变异不能积累,变异就失去了意义。所以说,遗传与变异是生物进化的内因,但遗传是相对的,保守的,而变异是绝对的,发展的。2、基本概念:遗传学;遗传;变异。遗传学(Genetics)是研究生物遗传与变异规律的一门科学。遗传(heredity)是指生物的繁殖过程中,亲代和子代各个方面的相似现象。变异(variation)是指子代个体发生了改变,在某些方面不同于原来的亲代。现代的观点:遗传学是研究生物体遗传信息的组成、传递和表达规律的一门科学,其主题是研究基因的结构和功能以及两者之间的关系,所以遗传学可称为基因学。3、遗传学研究的内容:随
3、着遗传学的不断发展,遗传学研究的范围越来越广泛,它主要包括遗传物质的本质、遗传物质的传递和遗传物质的表达三个方面。a、遗传物质的结构:化学本质,它所包含的遗传信息、结构、功能、组织和变化;总体结构基因组的结构分析;遗传物质的改变(突变和畸变)b、遗传物质的传递:遗传物质的复制、在世代间的传递、染色体的行为、遗传规律、基因在群体中的数量变迁。c、遗传物质的表达:基因的原初功能、基因的相互作用、基因和环境的作用、基因表达的调控以及个体发育中的基因的作用机制。教学内容遗传学与科学和生产的联系。遗传学与农牧业的关系a、提高农畜产品的产量:(1)改进品质:墨西哥小麦品种1970获得诺贝尔奖,印度推广后,
4、5年内从1200万吨增至2100万吨(2)杂种优势的利用:玉米杂交种、水稻、家蚕。乳牛每年平均产奶4000公斤,而印度某些品种只有177公斤。b、动物性别控制:牛、蚕。c、定向控制遗传性状:固氮基因,丝蛋白基因,抗病基因.遗传学与工业的关系a、发酵工业:氨基酸、核苷酸的生产,如味精。b、医药工业:抗生素的生产,青霉素,放线菌链霉菌。品种改良,产量成千成万倍地提高,青霉素的效价提高百倍。b基因工程.合成人脑激素、胰岛素、干扰素。c、设想:提取贵重属,处理“三废”遗传学与医学a、遗传性疾病:近四千种,血友病、糖尿病、先天愚型21对加1、产前检查、预防、基因工程。b、免疫遗传学遗传学与环境保护螺旋锥
5、蝇、寄生昆虫,寄生在牲畜的伤口中,X射线,雄性不育的雄蝇(具有正常的交配能力,但不能产生正常的精子)拉圾处理,海洋污染。5、遗传学的产生和发展。A、遗传学的产生很早以前,我国人民在从事农业生产和饲养家畜中便注意到了遗传和变异的现象。春秋时代有“桂实生桂,桐实生桐”,战国末期又有“种麦得麦,种稷得稷”的记载。东汉王充曾写道“万物生于土,各似本种”,并进一步指出“嘉禾异种常无本根”,认识到了变异的现象。此后古书中还有“桔逾淮而北为枳”、“牡丹岁取其变者以为新”等,这说明古代人民对遗传和变异有了粗浅的认识,但由于种种原因没能形成一套遗传学理论。但直到19世纪才有人尝试把积累的材料加以归纳、整理和分类
6、,并用理论加以解释,对遗传和变异进行系统研究。代表人:达尔文(Darwin,18091882):进化论学者,英国的博物学家,为了解释生物的遗传现象,他提出了“泛生论”的假说(hypothesisofpangenesis)。他假设:生物的各种性状,都以微粒“泛因子”状态通过血液循环或导管运送到生殖系统,从而完成性状的遗传。限于当时的科学水平,对复杂的遗传变异现象,他还不能做出科学的回答。虽然如此,达尔文学说的产生促使人们重视对遗传学和育种学的深入研究,为遗传学的诞生起了积极的推动作用。魏斯曼(Weismann,18341914):种质学说(germplasmtheory)。认为多细胞生物体内由种
7、质和体质两部分组成,体质是由种质产生的,种质在世代中是连绵不断的。环境只能影响体质,而不能影响种质,后天获得性不能遗传。魏斯曼的种质论使人们对遗传和不遗传的变异有了深刻的认识,但是他对种质和体质的划分过于绝对化。孟德尔(Mendel,18221884):奥地利。根据前人工作和8年豌豆试验,提出了遗传因子分离和重组的假设。认为生物的性状由体内的遗传“因子”(factor)决定,而遗传因子可从上代传给下代。他应用统计方法分析和验证这个假设,对遗传现象的研究从单纯的描述推进到正确的分析,为近代颗粒性遗传理论奠定了科学的基础。文章发表于1866年,但当时未能引起重视。1900年三位科学家(德国的Cor
8、rens、荷兰的De.Vries和奥地利的Tschermak)分别用不同材料不同地点试验得出跟孟德尔相同的遗传规律,并重新发现了孟德尔被人忽视的重要论文,1906年who首先提出了遗传学。他将三位科学家重新发现孟德尔遗传规律的1900年定为遗传学的诞生年。B、遗传学的发展1866年孟德尔遗传因子学说,揭示了分离和自由组合定律,后被人总结为孟德尔定律;1903年萨顿(Sutton)和博韦里(Boveri)首先发现了染色体的行为与遗传因子的行为很相似,提出了染色体是遗传物质的载体的假设,即染色体学说;1909年约翰逊(Johannsen)称遗传因子为基因(gene),此外他还创立了基因型(geno
9、type)和表现型(phenotype)的概念,把遗传基础和表现性状科学地区别开来;1910年摩尔根(Morgan)和他的学生用果蝇为材料,研究性状的遗传方式,进一步证实了孟德尔定律,并把孟德尔所假设的遗传因子(后称为基因)具体落实在细胞核内的染色体上,从而建立了著名的基因学说(genetheory)。他们还得出连锁互换定律,确定基因直线排列在染色体上。摩尔根所确立的连锁互换定律与孟德尔的分离和自由组合定律共称为遗传学三大基本定律。此后的遗传学就以基因学说为理论基础,进一步深入到各个领域进行研究,建立了众多的分支和完整的体系,并日趋复杂和精密。由于原子能的发现和利用发展了辐射遗传学。1927年
10、,缪勒(Muller)在果蝇中,斯塔德勒(Stadler)在玉米中各自用X射线成功地诱导基因突变,使遗传学的研究从研究遗传的规律转到研究变异的起源,开始了人工诱变的工作,进一步丰富了遗传学的内容,为育种实践提供了更多的依据。此外由于统计学的发展,建立了群体遗传学。20世纪40年代以后,遗传学开始了一个新的转折点,这表现在两方面:一是理化诱变,二是普遍以微生物作为研究对象来代替过去常用的动植物,由细胞遗传学时期进入微生物遗传学时期。1940年以后,比德尔(Beadler)与其同事在红色面包霉上进行了大量工作,系统地研究了生化合成与基因的关系,提出了“一个基因一个酶”的理论,证明基因通过它所控制的
11、酶决定着生物代谢中的生化反应步骤,进而决定着遗传性状。1944年埃弗里(Avery)等人的细菌转化试验有力地证明了遗传物质为去氧核糖核酸(DNA);1957年法国遗传学家本兹尔(Benzer)以T4噬菌体为材料,在DNA分子结构的水平上,分析研究了基因内部的精细结构,提出了顺反子(cistron)学说。顺反子的概念打破了过去经典遗传学关于基因是突变、重组、决定遗传性状差别的“三位一体”的概念,把基因具体化为DNA分子上的一段核苷酸顺序,它负责遗传信息的传递,是决定一条多肽链的完整的功能单位。但它又是可分的,它内部的核苷酸组成或排列,可以独自发生突变或重组,而且基因同基因之间还有相互作用,且排列
12、位置不同,会产生不同的效应。所有这些均是基因概念的重大发展。1953年美国分子生物学家沃森(Watson)和英国分子生物学家克里克(Crick)根据X射线衍射分析提出了著名的DNA右手双螺旋结构模型,更清楚地说明了基因组成成分就是DNA分子,它控制着蛋白质的合成过程。基因的化学本质的确定,标志着遗传学又进入了一个新阶段分子遗传学发展的新时代;1961年法国分子遗传学家雅各布(Jacob)和莫诺(Monod)在研究大肠杆菌乳糖代谢的调节机制中还发现有结构基因和调节基因的差别,发现原核生物“开”和“关”的机制,提出了操纵子(operon)学说从而更深刻地揭露了基因的活动,生物就是通过一整套相互制约
13、的基因,使生物在不同的环境下,表现出不同的遗传特性,适应各种复杂的环境条件;1961年开始美国生化学家尼伦伯格(Nirenberg)和印度血统的美国生化学家科拉纳(Khorana)等人逐步搞清了基因以核苷酸三联体为一组编码氨基酸,并于1967年完成了全部64个遗传密码的破译工作。遗传密码的发现,把生物界统一起来,遗传信息的概念把基因的核酸密码和蛋白质的合成联系起来。从而提出了遗传信息传递的中心法则(centraldogma),揭示了生命活动的基本特征。1968年史密斯、阿伯和内森等人发现并提出能切割DNA分子的限制性内切酶(restrictionenzyme),为基因拼接工作铺平了道路。197
14、0年美国病毒学家特明在劳斯肉瘤病毒体内发现一种能以RNA为模板合成DNA的酶叫“反转录酶”(reversetranscriptase),这一发现不仅对研究人类癌症具有重要意义,而且进一步发展和完善了“中心法则”。1973年美国遗传学家伯格(Berg)第一次把两种不同生物的DNA(SV40和噬菌体的DNA)人工地重组在一起,首次获得了杂种分子,建立了DNA重组技术。以后,美国的科恩又把大肠杆菌的两种不同质粒重组在一起,并把杂种质粒引入到大肠杆菌中去,结果发现在那里能复制出双亲质粒的遗传信息。从此,基因工程的研究便蓬勃发展起来。在理论方面,由于DNA重组、基因克隆、碱基序列的分析以及分子杂交等技术
15、的建立和应用,为研究基因的结构和功能、表达和调控等方面提供了有力的手段,导致了70年代以来分子遗传学获得的一系列重大发现。总之,三联体密码的确定、中心法则的建立以及蛋白质和核酸的人工合成,基因内部精细结构的揭示,基因活动的调节和控制原理的发现,突变分子基础的阐明等,使遗传学的发展走在了生物科学的前列。同时,它的影响也渗透到生物学的每一学科中,成为生物科学和分子生物学的中心学科。6、遗传学研究的任务就是研究生物的遗传变异现象,深入探讨它们的本质,并利用所得成果,能动地改造生物,更好地为人类服务。三、参考文献:刘祖洞,1994,遗传学,第二版,北京,高等教育出版社王亚馥,于先觉,1989,普通遗传
16、学,武汉,武汉大学出版社王亚馥,戴灼华,1999,遗传学,北京,高等教育出版社GriffithA.J.F.etal.1999,AIntroductiontoGeneticAanlysis.7thed.NewYork:W.H.FreemanandCompany 遗传的染色体基础 关键词 形态数目每个物种的染色体数目与形态结构都是不同的减数分裂 染色体 有丝分裂 分减一和减二, 后期着丝点分裂 遗传物质复制一次 细胞分裂两次 参考资料 中文书籍和期刊作者:张功华 刊名:考试周刊 出版日期:2011 期号:第1期 页码:203 ISSN:1673-8918 作者单位:郴州市湘南中学 获取途径: CN
17、KI(包库) CNKI(镜像) 维普(包库) 有丝分裂与减数分裂辨析的有效教学方法作者:黄淑峰 刊名:生物学教学 出版日期:2011 期号:第4期 页码:27 ISSN:1004-7549 作者单位:江苏省泰州市第三高级中学 获取途径: CNKI(包库) CNKI(镜像) 维普(包库) 有丝分裂与减数分裂图像的判别也谈有丝分裂和减数分裂图像的判断技巧作者:朱代禄 刊名:安徽教育 出版日期:2011 期号:第12期 页码:48 ISSN:1005-6149 作者单位:无为县第一中学 获取途径: CNKI(包库) CNKI(镜像) 亚洲飞蝗有丝分裂与减数分裂观察作者:高毅;李敏;任炳忠 刊名:生物
18、学通报 出版日期:2011 期号:第12期 页码:46-48 ISSN:0006-3193 作者单位:东北师范大学附属高中;东北师范大学生命科学学院 获取途径: CNKI(包库) CNKI(镜像) 维普(包库) 蝗虫精母细胞减数分裂各时期的识别作者:刘梦豪;赵凯强;王雅栋;杨梦平;赵宁宁;杨大祥 刊名:遗传 出版日期:2012 期号:第12期 页码:1628-1637 ISSN:0253-9772 作者单位:中国农业大学生物学院 获取途径: 维普(包库) 谈谈植物细胞有丝分裂过程课堂立体教学模式作者:卢敏 刊名:商情 出版日期:2012 期号:第27期 作者单位:福泉市第三中学贵州福泉() 获
19、取途径: 维普(包库) 减数分裂与有丝分裂图像辨别的教与学作者:刘文胜 刊名:福建基础教育研究 出版日期:2012 期号:第11期 获取途径: 维普(包库) 牙鲆减数分裂与有丝分裂雌核发育的遗传差异作者:刘海金;刘永新;王玉芬;侯吉伦;王桂兴;孙朝徽;张晓彦 刊名:水产学报 出版日期:2010 期号:第6期 页码:718-724 ISSN:1000-0615 作者单位:中国水产科学研究院 北京;中国水产科学研究院北戴河中心实验站 河北秦皇岛;东北农业大学动物科学技术学院 黑龙江哈尔滨 获取途径: 维普(包库) 减数分裂 作者:(日)伊藤道夫著;王瑞丰译 出版社:北京市:科学出版社 页数:127
20、页 出版日期:1979 1关于减数分裂 第1页 1.2 减数分裂的意义 第4页 1.3 生物的生活史和减数分裂 第6页 2细胞分裂的一般原理 第14页 2.1 细胞分裂的意义 第15页 (2)分裂期 第23页 3减数分裂的特征 第44页 (1)前减数分裂期 第45页 (2)减数分裂期 第45页 (3)连续核分裂 第59页 (2)减数分裂期的时间 第61页 4.4 同步分裂 第77页 6向减数分裂细胞的分化 第100页 6.4 单细胞生物的减数分裂诱导 第113页 (4)培养细胞的正常分裂 第120页 (2)特征和分裂 第122页 有丝分裂与减数分裂 作者:郝水编著 出版社:北京市:高等教育出版
21、社 页数:213页 出版日期:1982 第一章有丝分裂周期 第1页 4同步分裂细胞的细胞周期测定 第7页 三、有丝分裂周期各期的时间 第8页 第二章有丝分裂的准备 第15页 一、有丝分裂过程的决定 第15页 三、有丝分裂的其他准备 第28页 第三章有丝分裂过程的分析 第31页 2分裂极的确定 第33页 2细胞体的分裂 第56页 第四章有丝分裂周期的同步化 第61页 一、自然同步分裂 第61页 二、人工诱导同步分裂的方法 第64页 (3)有丝分裂收集法 第66页 第五章有丝分裂周期的异常 第71页 1减数分裂 第78页 2体细胞减数 第79页 第六章有丝分裂周期的调控 第83页 3细胞分裂周期调
22、控的程序 第90页 五、外界条件对有丝分裂周期的作用 第96页 1抑制有丝分裂周期的因素 第96页 2有丝分裂的促进剂 第102页 第七章有丝分裂的进化 第103页 二、低等真核生物有丝分裂的原始类型 第104页 2有丝分裂的结构变化 第108页 三、有丝分裂进化的主要步骤 第124页 第八章 有丝分裂向减数分裂的转变 第128页 一、减数分裂在个体生活史中的位置 第129页 二、由有丝分裂向减数分裂的转变 第136页 第九章减数分裂过程与持续时间 第143页 一、减数分裂过程 第143页 1减数分裂 第143页 2减数分裂 第156页 二、减数分裂的持续时间 第156页 第十一章杂种的减数分
23、裂 第172页 减数分裂 VIDEO CD出版社:中华医学音像出版社 出版日期:2001 分类: 全部-生物科学-遗传学 科学图书馆 遗传科学实验 作者:(美)帕梅拉沃克著 页数:133 出版日期:2012.01 丛书名:科学图书馆 简介:本书教授了20个有关遗传科学方面的实验,这些实验有理论讲述,有动手制作,使学生们对理论知识会有更加感性的认知。 ISBN:978-7-5439-5098-6 分类: 全部-生物科学-遗传学目录:第1页 实验1细胞的有丝分裂第19页 实验4减数分裂 海洋无脊动物细胞的非有丝分裂的研究作者:郝水编著 出版社:北京市:高等教育出版社 页数:213页 出版日期:19
24、82 外文书籍和期刊The mitotic cycle:the cytoplasm and nucleus during interphase and mitosis 作者:Hughes;Arthur Frederick William出版社:Butterworths出版日期:1952Neue untersuchungen u?ber die reifung und befruchtung Von Prof Dr F Vejdovsky Mit 9 tafeln und 5 textfiguren 出版社:Prag, Ko?nigl. bo?hm. geselleschaft der wiss
25、enschaften in Prag出版日期:1907 简易压片法观察水稻有丝分裂和减数分裂行为(摘要)(英文)作者:杨旭,代西梅 刊名:农业科学与技术(英文版) 出版日期:2009 期号:第5期 硕博论文蚤蝇染色体核型及减数分裂染色体行为研究 图书馆文献传递【作 者】王冬雪【学位授予单位】沈阳大学【学位名称】硕士【外文题名】Research of Karyotype and Behavior of Chromosomes in Meiosis of Phorid Fly【导师姓名】刘广纯,冯典兴【学位年度】2011几种食用蘑菇在减数分裂期的染色体行为 图书馆文献传递【作 者】任红妍【学位授予
26、单位】华中农业大学【学位名称】硕士【学位年度】1995大蒜减数分裂过程中染色体异常行为观察及核型分析 图书馆文献传递【作 者】田立国【学位授予单位】河北农业大学【学位名称】硕士【学位年度】1999同源四倍体大白菜减数分裂过程中染色体行为与育性关系的研究 图书馆文献传递【作 者】陈苏【学位授予单位】河北农业大学【学位名称】硕士【学位年度】1997 教案基本要求 掌握生命的基本单位,染色体的结构、类型、数目,同源染体,细胞周期,减数分裂的概念、遗传学意义,有丝分裂与减数分裂的比较。通过对细胞的基本结构和功能的讲解为基础,使学生能了解原核细胞和真核细胞的基本结构及区别,同时掌握有丝分裂和减数分裂的过
27、程及其在遗传学中的意义。1. 掌握有性生殖的概念;2. 掌握染色体的形态特征特征;3. 掌握有丝分裂和减数分裂的过程和意义。重点和难点有丝分裂和减数分裂的过程和意义过程:减数分裂I前期I细线期:核内出现了染色体,染色体细、长,呈丝状,在核内缠绕在一起,镜检呈看不出染色体的个体形态。偶线期:染色体变短变粗,同源染色体相互吸引,相互靠拢,这个过程叫配对,也叫联会(先从两端开始,很快配对完成)。镜检仍呈丝状结构,看不出染色体的个体形态。互相配对的同源染色体叫二价体。二价体中有四条染色单体,又称四分体。同源染色体中不同着丝点连的染色单体之间互称非姊妹染色单体。粗线期:陪对的染色体进一步变短变粗,非姊妹
28、染色单体之间相应的部位发生断裂,错接,这个过程叫交换或互换或重组。发生染色体片段的交换和互换,必然导致基因的互换和交换,只是个别细胞的个别染色体发生这样的变化。双线期:染色体继续变短变粗,同源染色体之间相互排斥,使同源染色体分开,但因有的同源染色体发生交叉,则出现交叉缠绕,向两极移动,称为交叉端化。可看到四个染色单体。终变期:染色体最短最粗,均匀地分布在细胞核里面。有的呈圆圈,有的呈8字型。中期I:标志为核仁解体,核膜消失。变化为染色体移动到赤道面上,实际上是着丝粒排列在赤道面的两侧。同源染色体之间在赤道面的上下排列是随机的。后期I:染色体在纺锤丝的牵引下,同源染色体分开,以着丝点为先导,分别
29、移向两极(此时有丝分裂的着丝粒分裂,原来的染色单体变为染色体。而减数分裂着丝粒不分裂,使到达两极的染色体数目减半。没有着丝粒的复制,同源染色体分开,分别进入不同的极,非同源染色体在两极自由组合,实际到达两极的组合就非常多)。末期I:染色体到达两极后,核膜出现,出现两个子细胞(称为二分孢子)。间期:没有DNA的复制,时间长短不同。减数II分裂就是一种有丝分裂,分前期II、中期II,后期II,末期II四个时期。减数分裂的特点和意义:减数分裂是形成性细胞时所进行的一种细胞分裂,染色体经过一次复制,细胞连续两次分裂,结果形成的子细胞的染色体数为母细胞的一半,由2n变为n。通过配子结合,染色体又恢复到2
30、n。这样保证了有性生殖时染色体的恒定性,从而保证了生物上下代之间遗传物质的稳定性和连续性,也保证了物种的稳定性和连续性。另一方面,由于同源染色体分开,移向两极是随机的,加上同源染色体的交换,大大增加了配子的种类,从而增加了生物的变异性,提高了生物的适应性,为生物的发展进化提供了物质基础。2、基本概念联会减数分裂过程中同源染色体的配对。二价体联会的一对同源染色体。性染色体随性别不同而有差别的染色体。常染色体除性染色体以外的染色体均为常染色体。同源染色体二倍体生物的体细胞核中的染色体在形态、大小、结构相同的一对染色体称为同源染色体。其中一条来自父本,一条来自母本。单倍体一种生物的染色体基数,即性细
31、胞的染色体数。3、细胞的结构和功能:细胞膜的组成、特点;细胞质(线粒体植物细胞特有、叶绿体、核糖体-合成蛋白质场所、细胞核-核膜、核仁、核液、染色质、染色体-形态、数目。教学内容 2.1 有性生殖 2.2 染色体的形态特征和数目 2.3 细胞的有丝分裂2.4 减数分裂有丝分裂和减数分裂的比较有丝分裂减数分裂体细胞的分裂方式性细胞的分裂方式母细胞染色体一次复制,一次分裂母细胞染色体一次复制,二次分裂每周期产生2个子细胞每周期产生4个子细胞子细胞染色体数目与母细胞相同子细胞染色体数目是母细胞的一半没有联会、交叉和互换有联会、交叉和互换子细胞的遗传成分与母细胞相同子细胞的遗传成分与母细胞不同 【参考
32、文献】张建民编著,2005,现代遗传学,北京,化学工业出版社美S.L.埃尔罗德W.斯坦斯菲尔德,2004,北京,科学出版社英P.C.温特G.I.希基H.L.弗莱彻,2003,北京,科学出版社 遗传物质DNA和 RNA的结构和功能 关键词 发现证明 三联体密码 噬菌体的侵染实验 mRNA中三个 相连的碱基控制携带一个氨基酸 转录过程 翻译过程 复制 DNA RNA 蛋白质 逆转录 基因表达的重要中间产物 半保留复制 遗传物质 控制生命代谢 结构 功能 结构功能 参考资料 中文书籍和期刊 揭示嵌入基因组DNA中RNA移除机制刊名:生物医学工程与临床 出版日期:2012 期号:第1期 页码:23 I
33、SSN:1009-7090 获取途径: CNKI(包库) CNKI(镜像) 维普(包库) 不同方法提取吴茱萸叶片基因组DNA和RNA的比较作者:吴波;高丹;潘超美;张寿文 刊名:安徽农业大学学报 出版日期:2012 期号:第1期 ISSN:1672-352X 作者单位:广州中医药大学中药学院;江西中医学院江西省中药种质资源工程技术研究中心;江西中医学院药学院 获取途径: 维普(包库) CNKI(包库) CNKI(镜像) RNA与DNA序列存广泛差异刊名:生物医学工程与临床 出版日期:2011 期号:第4期 页码:329 ISSN:1009-7090 获取途径: 维普(包库) 迟钝爱德华氏菌RN
34、A提取及痕量基因组DNA去除方法探究作者:王克平;叶江;张惠展 刊名:生物技术通报 出版日期:2012 期号:第6期 页码:179-182 ISSN:1002-5464 作者单位:华东理工大学生物工程学院生物反应器工程国家重点实验室 获取途径: CNKI(包库) CNKI(镜像) 病原体RNA和DNA同步聚合酶连反应的方法建立与应用作者:王忠发 刊名:中国卫生检验杂志 出版日期:2012 期号:第6期 页码:1316-1319 ISSN:1004-8685 作者单位:浙江省舟山市疾病预防控制中心 获取途径: CNKI(包库) CNKI(镜像) 母血中胎儿游离DNA及RNA在无创性产前诊断中的应
35、用作者:张展;张琳琳 刊名:中华检验医学杂志 出版日期:2013 期号:第1期 页码:14-17 一种高效提取猕猴桃DNA和RNA的方法作者:刘胜洪;刘文;刘明峰;杨凤婷;刘庆生;梁红 刊名:生物技术通报 出版日期:2011 期号:第9期 页码:171-175 ISSN:1002-5464 作者单位:仲恺农业工程学院生命科学学院 获取途径: CNKI(包库) CNKI(镜像) 维普(包库) 生物信息学概论 作者:(美)Dan E.Krane,(美)Michael L.Raymer著;孙啸,陆祖宏,谢建明等译 出版社:北京市:清华大学出版社 页数:299页 出版日期:2004 生物化学 下 作者
36、:王镜岩等主编 出版社:北京市:高等教育出版社 页数:681页 出版日期:2002 生物化学 作者:崔行主编 出版社:北京市:人民卫生出版社 页数:285页 出版日期:2002 外文书籍和期刊Oral delivery of small RNA and DNA作者:Diane C. Forbes;Nicholas A. Peppas 刊名:Journal of Controlled Release 出版日期:2012 卷号:Vol.162 期号:No.2 页码:438-445 ISSN:0168-3659 Widespread RNA and DNA Sequence Differences
37、in the Human Transcriptome作者:Mingyao Li;Isabel X. Wang;Yun Li;Alan Bruzel;Allison L. Richards;Jonathan M. Toung;Vivian G. Cheung 刊名:Science 出版日期:2011 卷号:Vol.333 期号:No.6038 页码:53-58 ISSN:0036-8075 获取途径: ProQuest 邮箱接收全文 NEW HIGH THROUGHPUT TECHNOLOGIES FOR DNA SEQUENCING AND GENOMICS 作者:KEITH R.MITCHE
38、LSON出版社:科学出版社出版日期:2008.01UNDERSTANDING DNA THE MOLECULE AND HOW IT WORKS THIRD EDITION 作者:CHRIS R.CALLADINE HORACE R.DREW BEN F.LUISI ANDREW A.TRAVERS出版社:科学出版社出版日期:2007.01DNA MICROARRAYS PART A:ARRAY PLATFORMS & WET-BENCH PROTOCOLS 作者:ALAN KIMMEL & BRIAN OLOVER出版社:科学出版社出版日期:2007.01DNA Microarrays an
39、d Gene Expression:From Experiments to Data Analysis and Modeling 作者:(美)P.鲍尔迪 G.W.哈特菲尔德著出版社:科学出版社出版日期:2003.10THERAPEUTIC OLIGONUCLEOTIDES ANTISENSE,RNAi,TRIPLE-HELIX,GENE REPAIR,ENHANCER DECOYS,CpG AND DNA CHIPS 作者:Yoon S.Cho-Chung,Alan M.Gewirtz,and Cy A.Stein出版社:THE NEW YORK ACADEMY OF SCIENCES出版日期
40、:2003RNA METHODOLOGIES A LABORATORY GUIDE FOR ISOLATION AND CHARACTERIZATION作者:ROBERT EFARRELL,JR出版社:科学出版社出版日期:2007.01LABORATORY TECHNIQUES IN BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY DETERMINATION OF SEQUENCES IN RNA 作者:G.G.BROWNLEE出版社:AMERICAN ELSEVIER PUBLISHING CO.INC出版日期:1972硕博论文新型表示模式下的DNA序列和RNA二级结构
41、分析方法研究 作者:曹智 学位授予单位:湖南大学 学位名称:博士 学位年度:2010 获取途径: 万方(包库) DNA刚柔性以及禽流感病毒聚合酶PA部分N端与RNA的相互作用 作者:肖石燕 学位授予单位:中国科学技术大学 学位名称:博士 学位年度:2012 DNA载体介导的RNA干扰技术在肺癌基因治疗中应用的初步研究 作者:林盪 学位授予单位:苏州大学 学位名称:硕士 学位年度:2004 获取途径: 万方(包库) HBV DNA和HCV RNA的全血联合快速检测 作者:杨文杰 学位授予单位:郑州大学 学位名称:硕士 学位年度:2003 获取途径: 万方(包库) 应用RNA干涉抑制肺癌细胞高表达
42、的DNA甲基转移酶1(DNMT1)的研究 作者:陈日升 学位授予单位:中国人民解放军军事医学科学院 学位名称:硕士 学位年度:2005 获取途径: 万方(包库) Inhibition of DNA methyltransferase 1 in bovine fibroblasts by RNA interference.作者:Sosa Marin, Hector Eduardo. 学位授予单位:University of Guelph (Canada) 学位名称:Ph.D. 学位年度:2011 获取途径: A Stochastic Segmentation Model for Joint DN
43、A-RNA Microarray Data Analysis.作者:Su, Yi. 学位授予单位:State University of New York at Stony Brook 学位名称:Ph.D. 学位年度:2011 获取途径: Roles of protons and structure in electron-transfer reactions of DNA and RNA. 作者:Holcomb, Dana Renee. 学位授予单位:The University of North Carolina at Chapel Hill 学位名称:Ph.D. 学位年度:2009 获取
44、途径: Development of tools and techniques for use in structural DNA nanotechnology and the identification of translational enhancer sequences by messenger RNA display. 作者:McCullum, Elizabeth Olivia-Dean. 学位授予单位:Arizona State University 学位名称:Ph.D. 学位年度:2009 获取途径: Subunit compositions of Arabidopsis DNA
45、-dependent RNA polymerases and the roles of the plant-specific RNA polymerases IV and V in gene silencing. 作者:Ream, Thomas Scott. 学位授予单位:Washington University in St. Louis 学位名称:Ph.D. 学位年度:2009 获取途径: 教案本章以遗传物质为主线,讲解了遗传物质的组成、复制与传递规律。主要内容包括:核酸是遗传物质的证据及其复制规律;染色体的分子结构。【目的和意义】通过对本章的讲解使学生知道为什么说核酸是遗传物质;同时清楚
46、的明白核酸的复制、转录、逆转录的过程及联系和特点。同时掌握真核细胞染色体和原核细胞染色体的区别。基本要求1、DNA作为遗传物质的证据:间接证据:a.DNA含量恒定性。配子DNA=1/2体细胞,蛋白质含量是不恒定的。b.DNA代谢稳定性。c.DNA是所有生物染色体所共有的。d.UV激发最有效波长是2600Ao,与DNA所吸收的UV光谱是一致的。直接证据a.细菌的转化b.噬菌体侵染与繁殖2、核酸的化学结构:化学结构;DNA分子结构;DNA的双螺旋结构及特点;DNA的不同构型。(1)两种核酸及其分布核酸:一种高分子化合物,核苷酸的多聚体。有脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两类。核苷酸的构成
47、:五碳糖;磷酸;环状含氮碱基(2)DNA的双螺旋结构及特点ADNA分子是由两条多核苷酸链以右手螺旋的形式,彼此以一定的空间距离,平行于同一轴上,很像一个扭曲的梯子。BDNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接(手拉手)构成基本骨架,也就是梯子的两扶手。c两扶手的走向为反向平行。d梯子的横档为排列在内侧的碱基,碱基通过氢结合,并以互补配对原则配对,A-T,C-G,(3)DNA的不同构型a、B-DNA:为DNA在生理状态下的构型,右手双螺旋构型(沃森和克里克模型),每螺旋为10个核苷酸对。b、A-DNA:为DNA的脱水构型,右手螺旋,每螺旋为11个核苷酸对。c、Z-DNA:为左手螺旋,每个螺旋含12个核
48、苷酸对。3、DNA的复制过程和特点(1)DNA双螺旋的解旋DNA在复制时,其双链首先解开,形成复制叉,而复制叉的形成则是由多种蛋白质及酶参与的较复杂的复制过程a单链DNA结合蛋白(singlestrandedDNAbindingprotein,ssbDNA蛋白)ssbDNA蛋白是较牢固的结合在单链DNA上的蛋白质。原核生物ssbDNA蛋白与DNA结合时表现出协同效应:若第1个ssbDNA蛋白结合到DNA上去能力为1,第2个的结合能力可高达103;真核生物细胞中的ssbDNA蛋白与单链DNA结合时则不表现上述效应。ssbDNA蛋白的作用是保证解旋酶解开的单链在复制完成前能保持单链结构,它以四聚体
49、的形式存在于复制叉处,待单链复制后才脱下来,重新循环。所以,ssbDNA蛋白只保持单链的存在,不起解旋作用。bDNA解链酶(DNAhelicase)DNA解链酶能通过水解ATP获得能量以解开双链DNA。这种解链酶分解ATP的活性依赖于单链DNA的存在。如果双链DNA中有单链末端或切口,则DNA解链酶可以首先结合在这一部分,然后逐步向双链方向移动。复制时,大部分DNA解旋酶可沿滞后模板的53方向并随着复制叉的前进而移动,只有个别解旋酶(Rep蛋白)是沿着35方向移动的。故推测Rep蛋白和特定DNA解链酶是分别在DNA的两条母链上协同作用以解开双链DNA。cDNA解链过程DNA在复制前不仅是双螺旋
50、而且处于超螺旋状态,而超螺旋状态的存在是解链前的必须结构状态,参与解链的除解链酶外还有一些特定蛋白质,如大肠杆菌中的Dna蛋白等。一旦DNA局部双链解开,就必须有ssbDNA蛋白以稳定解开的单链,保证此局部不会恢复成双链。两条单链DNA复制的引发过程有所差异,但是不论是前导链还是后随链,都需要一段RNA引物用于开始子链DNA的合成。因此前导链与后随链的差别在于前者从复制起始点开始按53持续的合成下去,不形成冈崎片段,后者则随着复制叉的出现,不断合成长约23kb的冈崎片段。(2)冈崎片段与半不连续复制因DNA的两条链是反向平行的,故在复制叉附近解开的DNA链,一条是53方向,另一条是35方向,两
51、个模板极性不同。所有已知DNA聚合酶合成方向均是53方向,不是35方向,因而无法解释DNA的两条链同时进行复制的问题。为解释DNA两条链各自模板合成子链等速复制现象,日本学者冈崎(Okazaki)等人提出了DNA的半连续复制(semidiscontinuousreplication)模型。1968年冈崎用3H脱氧胸苷短时间标记大肠杆菌,提取DNA,变性后用超离心方法得到了许多3H标记的,被后人称作冈崎片段的DNA。延长标记时间后,冈崎片段可转变为成熟DNA链,因此这些片段必然是复制过程中的中间产物。另一个实验也证明DNA复制过程中首先合成较小的片段,即用DNA连接酶温度敏感突变株进行试验,在连
52、接酶不起作用的温度下,便有大量小DNA片段积累,表明DNA复制过程中至少有一条链首先合成较短的片段,然后再由连接酶链成大分子DNA。一般说,原核生物的冈崎片段比真核生物的长。深入研究还证明,前导链的连续复制和滞后链的不连续复制在生物界具有普遍性,故称为DNA双螺旋的半不连续复制。(3)复制的引发和终止所有的DNA的复制都是从一个固定的起始点开始的,而DNA聚合酶只能延长已存在的DNA链,不能从头合成DNA链,新DNA的复制是如何形成的?经大量实验研究证明,DNA复制时,往往先由RNA聚合酶在DNA模板上合成一段RNA引物,再由聚合酶从RNA引物3端开始合成新的DNA链。对于前导链来说,这一引发
53、过程比较简单,只要有一段RNA引物,DNA聚合酶就能以此为起点,一直合成下去。对于后随链,引发过程较为复杂,需要多种蛋白质和酶参与。后随链的引发过程由引发体来完成。引发体由6种蛋白质构成,预引体或引体前体把这6种蛋白质结合在一起并和引发酶或引物过程酶进一步组装形成引发体。引发体似火车头一样在后随链分叉的方向前进,并在模板上断断续续的引发生成滞后链的引物RNA短链,再由DNA聚合酶III作用合成DNA,直至遇到下一个引物或冈崎片段为止。由RNA酶H降解RNA引物并由DNA聚合酶I将缺口补齐,再由DNA连接酶将每两个冈崎片段连在一起形成大分子DNA.。4、DNA的遗传密码和翻译:遗传密码;蛋白质的
54、结构和组成;RNA的类型和功能;蛋白质的合成过程(原核和真核)。将mRNA的碱基顺序依次翻译成特定的肽链,这一过程即为翻译。(1) 蛋白质合成起始物的形成和氨基酸活化。mRNA从细胞核进入细胞质后,附在rRNA上并开始形成起始物。起始物包括核糖体的大小亚基,起始tRNA和几十个蛋白合成因子,在mRNA编码区5端形成核糖体mRNA起始tRNA复合物。原核生物和真核生物的起始物略有不同。原核生物的起始tRNA是fMettRNA,(fMet,formylmethionine,甲酰甲硫氨酸)真核生物的起始tRNA是MettRNA。原核生物种30S小亚基首先与mRNA模板相结合,再与fMettRNA相结
55、合,最后与50S大亚基结合;在真核生物中,40S小亚基首先与MettRNA相结合,再与模板mRNA结合,最后与60S大亚基结合生成80SmRNAMettRNA起始复合物。起始物生成除需要GTP提供能量外,还需要Mg2+、NH4+及三个起始因子(IF1、IF2、IF3)在起始tRNA中,无论是fMet还是Met(甲硫氨酸)均是第一个参与蛋白质合成的氨基酸,它们和所有参与蛋白质合成的氨基酸一样首先必须被活化,所以在起始复合物形成前氨基酸先需活化。氨基酸活化后才能形成AAtRNA。在翻译过程中,是由氨酰tRNA将氨基酸携带到核糖体。(2)肽链的起始原核生物和真核生物肽链的起始及延伸基本相似。(3)肽
56、链的延伸和终止30S起始复合物形成之后在形成70S复合物过程中第一个fMettRNAfMet,放在大亚基的P位点,70S复合物形成之后,第二个AAtRNA在延伸因子EFTU及GTP的存在下,生成AAtRNA、EFTUGTP复合物,结合到大亚基的A位点上。此时GTP被水解,EFTUGTP被释放,通过延伸因子EFTS和GTP获得再生,形成EFTUGTP复合物。落在A位上的第二个氨基酸是通过核糖体沿mRNA53移动即阅读,读出第二个遗传密码,据该密码第二个氨基酸方可上到A位上,即A位上就被带有和该密码子互补的反密码子的tRNA所占据,该AAtRNA以它的反密码子和mRNA的密码子以氢键连接起来,它所
57、带的氨基酸就是即将生成肽链的第二个氨基酸。至于fMettRNAfMet为什么不能首先到第A位上,这是因为EFTU只能和fMettRNA以外的其他AAtRNA起反应,所以起始tRNA不能落在A位上,这也是mRNA内部的AUG不会被起始tRNA读出,肽链中也不会出现甲酰甲硫氨酸的原因。a肽链的生成和移位经上述作用后在该核糖体mRNAAAtRNA复合物中的AAtRNA占据着A位,fMettRNAfMet占据着P位。在肽转移酶的作用下,P位上的甲酰甲硫氨酸脱离tRNAfMet,而与A位上的tRNA所带的氨基酸的3方向移动(阅读)一个密码的距离,结果P位上的tRNAfMet脱离P位,成为自由的tRNA,A位上的二肽转移到P位上,A位空出,A位面对mRNA的一个新密码子,于是带有与该密码子互补的反密码子的氨酰tRNA进入A位。核糖体继续“阅读”,P位上的二肽脱离tRNA而连到A位的tRNA所带的氨基酸上,此时就有了三肽链,核糖体继续“阅读”下去,循环不止。b肽链的终止肽链延伸过程中,当终止密码子UUA、UAG或UGA出现在核糖体A位时,没有相应的AAtRNA能与之结合,而释放
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