Transcript EaL_L04_生命與基因

生命與基因
生命的感覺 •生命的存在
•生命的形與體
•生命的過程與奮鬥
•生命的意義
要是秦始皇也能夠來念生命科學系？
或許他就可能知道長生不老的秘訣
哪些生物可以長生不老？
• 壽命最長的動植物：龜、象、紅檜？
– 珊瑚
• 怎樣才能長生不老？
– 減緩衰老？
– 再生？
• 長生不老好嗎？
• 怎樣才是好的生命？
2009諾貝爾醫學獎
http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2009/)
端粒脢telomerase
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•
Telomeres染色體終端：特異的DNA-蛋白質複
合物，覆蓋在線狀染色體末端且可以保護他們
以免受到傷害。
在DNA複製期間，染色體無法完全複製其末端，
所以染色體終端會隨一連串的細胞分裂而受到
侵蝕。
當染色體終端長度短到一個極限，有一個訊息
會命令細胞停止分裂，細胞衰老隨之而起，最
後進入死亡。
癌化細胞藉著再活化telomerase酵素，發展具
有克服細胞死亡的機制。
Sizes in Biology
tallest trees
adult human
chicken egg
frog embryo
most eukaryotic cells
mitochondrion
most bacteria
virus
proteins
diameter of DNA
double helix
atoms
Animal Cell
Plant Cell
Plant cells have a rigid cell wall,
chloroplasts, and frequently waterfilled vacuoles
Types of chromosomes:
(1). Metacentric chromosomes中央著絲粒
染色體
(2). Submetacentric chromosomes亞中央
著絲粒染色體
(3). Subtelocentric (Acrocentric)
chromosomes近端著絲粒染色體
(4). Telocentric chromosomes末端著絲粒
染色體
(1). Metacentric chromosomes中央著絲粒染色體
(2). Submetacentric chromosomes亞中央著絲粒染色體
(3). Subtelocentric (Acrocentric) chromosomes近端著絲粒染色
體
(4). Telocentric chromosomes末端著絲粒染色體
Terminology for chromosome morphology
染色體形態模型圖
著絲點與著絲粒的模式圖
一些生物種的染色體數目
人類的染色體組型（未排序前）
人類的染色體組型（排序後）
Meiotic nondisjunction
DNA半保守複製
何謂基因Gene?
Cell – Chromosome – Gene – mRNA –
Protein
The Central Dogma
mRNA
The Flow of Genetic Information
The Central Dogma – 分子生物學的中心教條:
RNA Replication
DNA Replication
Transcription
DNA
RNA
Reverse Transcription
DNA  DNA
DNA  RNA
RNA  DNA
RNA  RNA
Translation
Protein
DNA-dependent DNA Polymerase (DNA Replicase)
DNA-dependent RNA Polymerase (Transcriptase)
RNA-dependent DNA Polymerase (Reverse Transcriptase)
RNA-dependent RNA Polymerase (RNA Replicase)
DNA 合成酶、轉錄酶、反轉錄酶、RNA合成酶
From DNA sequence to amino acid sequene:
gene
(a)
gene in DNA
(template strand)
codon
(b)
mRNA
(codons)
anticodon
(c)
tRNA
(anticodons)
amino acids
(d)
protein
(amino acids)
Chromosome “Painting” and Trisomic 21
Trisomy 21
Incidence of ~ 1/800
Phenotype:
Mental retardation
Congenital heart disease
Premature senility
Trisomic 21 = Down Syndrome = 唐氏症
人類的性別 Sex Determination in Humans
X
A --
Y
--B
--Sry
X
Y
B --
--A
--Sry
XY
Female
1. Chromosome level:
XX  female
XY  male
2. Gene level:
No Sry  female
Sry  male
3. Developmental (Receptor) level 4. Psychological level
XX
male