A绪论徐晋麟分子生物学实用教案

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1、细胞遗传学分子(fnz)遗传学基因工程原理和方法第1页/共40页第一页，共41页。 教材教材(jioci)(jioci)及教学参考书：及教学参考书：1.徐晋麟，徐 沁，陈 淳编著 现代遗传(ychun)学原理 科学出版社 2001年2.刘祖洞主编 ：遗传(ychun)学 (上，下) 高等教育出版社 第二版 19913.方宗熙编著：普通遗传(ychun)学 科学出版社 19794.英P.F.史密斯凯利著 褚启人译： 遗传(ychun) 的结构和功能 上海科学技术出版社 19805. 王亚馥 戴灼华：遗传(ychun)学 高等教育出版社 1999 第2页/共40页第二页，共41页。6里查德 M.

2、特怀曼著 陈 淳 徐 沁 等译 徐晋麟 校 高级分子生物学要义 科学出版社 20007盛祖嘉 沈仁权 分子遗传学 复旦大学(f dn d xu)出版社 19888孙乃恩 孙东旭 朱德煦 分子遗传学 第二版 南京大学出版社 19979朱玉贤 李毅 分子生物学 高等教育出版社 199710. 扬歧生：分子生物学基础 浙江大学出版社1994 第3页/共40页第三页，共41页。11. 王德宝 祁国荣： 核酸 (上，下) 科学出版社 1986 198712. 张玉静主编：分子遗传学， 科学出版社， 2000年13美D.弗雷费尔德著 蔡武城等译 ：分子生物学(上，下)科学出版社 199114李汝祺 ：发生

3、(fshng)遗传学(上，下) 科学出版社 198515. 杜传书 刘祖洞 ：医学遗传学 第二版 人民卫生出版社 1989 第4页/共40页第四页，共41页。16. 吴乃虎编著：基因工程原理，(上，下)， 第二版，科学出版社，1998年17. 卢圣栋主编：现代分子生物学实验技术, 高等教育出版社，199318.美 J。萨姆布鲁克，E.F.弗理奇,T.曼 尼阿蒂斯著,金冬雁,黎孟枫等译,候云德 等校:分子克隆(k ln)实验指南,第二版, 科学出社,1993第5页/共40页第五页，共41页。19.美F.奥斯伯,R.布伦特,R.E.金顿,D.D. 穆尔,J.G.塞德曼,J.A.史密斯,K.斯特拉尔

4、著,颜子颍,王海林译,金冬雁校:精编分子生物学实验(shyn)指南,科学出版社,199820.J.D. 沃森，J。图泽，D.T.库尔茨著;重组DNA简明教程沈孝宇等译，王培楠校科学出版社，1987年21.A.J.F.Griffiths,W.M.Gelbartr,R.C.Lewontin:ModernGeneticAnalysis,W.H.Freemanandcompany/Neyyork.(1999)22.Russell,P.J.,Genetics,3rded.HarperCollinsPublishers.(1992)第6页/共40页第六页，共41页。23.Lewin,B.,GENES.Un

5、iversityPress,Oxford.(2000)etalMolecularBiologyoftheGene4thTheBenjamin/CummingsPublishingCoompany25.B.Alberts,D.Bray,J.Lewins,M.Raff,K.Roberts,J.D.Watson:MolecularBiologyofTHECELL3rdGarlandPublishing,Inc.NewYork&London199426.Strachan,R.F.andRead,A.P.,HumenmolecularGenetics,BIOSScientificPublishers,O

6、xford.(1996)第7页/共40页第七页，共41页。27.Winter,G.I.遗传学(影印版)科学出版社，1999年28.RobertF.Weaver ：分子生物学(影印版)，科学出版社，2000，29.中泽信午：孟德尔的生涯及业绩，科学出版社，1985？30.美I.夏恩，S.朗比尔(李振华等译)遗传学先驱摩尔根，科学出版社，198731.情有独钟(qnyudzhn)，三联出版社，1984？32.J.D.Watson( 刘望夷等译):双螺旋发现DNA结构的故事,科学出版社，1984第8页/共40页第八页，共41页。33. 保罗.拉比诺（朱玉贤译）：PCR传奇 一个(y )生物技术的故事

7、，上海科技出版社， 199834. G.孟德尔等：遗传学经典论文 选集，科学出版1984，第9页/共40页第九页，共41页。绪论这一学科名称是英国遗传学家贝特森（Bateson，W）于1909年首先提出(t ch)的。遗传学是生命科学领域中一门新兴的学科，主要是研究遗传与变异的规律和机制的一门科学。第10页/共40页第十页，共41页。遗传(Heredity,inheretance):基因的结构( jigu)DNA的复制(replication),基因表达(geneexpression)表达调控(regulation)基因纵向转递转化(transformation)基因横向转递转导(transd

8、uction)转染(transfection)无性繁殖接合(conjugation)保持物种稳定转基因(transgene)第11页/共40页第十一页，共41页。变异(variation)基因(jyn)重组(Recombination)染色体间减数分裂中染色体的自由组合染色体内染色体的重排(Rearrangements)转基因(jyn)体外重组突变(Mutation)基因(jyn)突变染色体畸变（Aberration）有性繁殖物种进化第12页/共40页第十二页，共41页。 遗传学的分支遗传学的分支(fnzh)(fnzh)按研究的层次(cngc)分类：群体遗传学(Populationgeneti

9、cs)宏观即进化遗传学或种群遗传学数量遗传学(Quantitativegentics)细胞遗传学(Cytogenetics)核外遗传学(ExtranuclearG.)微观即细胞质遗传学(CytoplasmicG.)染色体遗传学(ChromosomalG.)分子遗传学(Moleculargenetics)第13页/共40页第十三页，共41页。按研究对象分类(fnli)：人类遗传学(Humangenetics)动物遗传学(Animalgenetics)植物遗传学(Plantgenetics)微生物遗传学(Microbialgenetics)按研究范畴分类(fnli)：发生遗传学(Developme

10、ntalgenetics)行为遗传学(Behavioralgenetics)免疫遗传学(Immunogenetics)药物遗传学(Pharmacogenetics)第14页/共40页第十四页，共41页。毒理遗传学(Toxicogenetics)辐射遗传学(Radiationgenetics)肿瘤遗传学(Cancergenetics)医学遗传学(Medicalgenetics)血型遗传学(Bloodgroupgenetics)生化遗传学(Biochemicalgenetics)应用学科：生物(shngw)工程学(Biotechnology)优生学(Eugenics)育种学(工业微生物(shngw

11、)、农、牧和水产)第15页/共40页第十五页，共41页。遗传学的特点(tdin)第16页/共40页第十六页，共41页。第一节第一节 遗传学的发展史遗传学的发展史一在孟德尔以前及同时代的一些遗传说一在孟德尔以前及同时代的一些遗传说希波克拉底（希波克拉底（HippocratesHippocrates） 提出了第提出了第 一个遗传理论。一个遗传理论。 他认为子代具有亲代的特性他认为子代具有亲代的特性(txng)(txng)那是因为在精那是因为在精 液或胚胎里集中了来自身体各部分的微小液或胚胎里集中了来自身体各部分的微小 代表元素代表元素(elememt)(elememt)。第17页/共40页第十七页

12、，共41页。2.100年后，亚里斯多德（Aristotle）认 为:精液不是提供胚胎组成的元素，而 是提供后代的蓝图。生物(shngw)的遗传不是通 过身体各部分样本的传递，而是个体胚 胎发育所需的信息传递3.1809年拉马克（Lamarck, J.B）提出了 “ 用进废退”的进化论观点，由此而得出 获得性状（acquiredcharacteristics） 是可以遗传的。第18页/共40页第十八页，共41页。4.1866年达尔文（Darwin）提出了泛生论（hypothesis of pangenesis），认为身 体各部分细胞里都存在一种胚芽或 泛子（pangens）年法国动物学家鲁.威廉

13、（Roux.W） 提出有丝分裂和减数分裂过程的存在可 能是由于染色体组成了遗传物质，同时(tngsh) 他还假定了遗传单位沿着染色体丝作直 线排列。第19页/共40页第十九页，共41页。魏斯曼（Weismann A） 做了连续22代剪断小鼠尾巴的实验，否 定了泛生论。 1883和1885年他将Roux, W.理论发展成 为完整的遗传和发育的理论种质论 （germplasm theory）,认为多细胞(xbo)生物 可分为： 种质（germ plasm）：独立,连续, 能产生后代的种质和体质。 体质（somatoplasm):体质是不连 续的，不能产生种质。第20页/共40页第二十页，共41页。

14、高尔顿（Galton, F.）发表(fbio)了“ 天才遗传（Hereditary genius）”，即 “融合遗传论”。第21页/共40页第二十一页，共41页。 二遗传学的诞生二遗传学的诞生(dnshng)(dnshng)1797年英国的奈特（Knight，T） 豌豆杂交实验(shyn)： P 灰色白色 F1 灰色 F2 灰色 白色 但未统计分析，只发现了这一现象。第22页/共40页第二十二页，共41页。 1863年法国(f u)的诺丹（Nauding） 发表了植物杂交的论文并获法国(f u)政府的 奖励。他认为：（1）植物杂交的正交和反交结果是相同的；（2）在杂种植物的生殖细胞形成时“ 负

15、 责遗传性状的要素互相分开，进入不 同的性细胞中，否则就无法解释杂种 二代所得到的结果”第23页/共40页第二十三页，共41页。1865年当时属奥地利的布隆（Brunn）基督教修道院的修士(xish)格里高孟德尔（Gregor Johann Mendel），根据他8年植物杂交实验的结果，2月8日在当地的科学协会上宣读了一篇题为“植物杂交实验”的论文，1866年正式发表在该协会的会刊上。 孟德尔临终前说：“ 等着瞧吧，我的时代总有一天要来临”第24页/共40页第二十四页，共41页。第25页/共40页第二十五页，共41页。第26页/共40页第二十六页，共41页。第27页/共40页第二十七页，共41

16、页。 孟德尔定律孟德尔定律(dngl)(dngl)的二次发现的二次发现 荷兰阿姆斯特丹大学的教授狄夫瑞斯（de Vries）德国土宾根大学的教授科伦斯（Correns,C.E）奥地利维也纳农业大学的讲师切尔迈克（Tschermak）1900年分别同时发现了孟德尔的业绩。 狄夫瑞斯：进行了见月草杂交试验，发现F2的分离比为3:1。 1900,3,26日其论文“ 杂种分离法则” 发表(fbio)在德国植物学会杂志(18)83-90;和法国科学院的纪事录(130)845-847。狄夫瑞斯曾从拜莱的植物育种中查到孟德尔的工作。他在德文版中提到了孟德尔的工作，但在法文版中却只字未提。第28页/共40页第

17、二十八页，共41页。科伦斯于科伦斯于1900,4,21日阅读狄夫瑞斯法文版的论文，发现其结论和自己的实验结果日阅读狄夫瑞斯法文版的论文，发现其结论和自己的实验结果相同，尽管相同，尽管(jngun)文中未提到孟德尔，但科伦斯已从老师未格里处知道了文中未提到孟德尔，但科伦斯已从老师未格里处知道了孟德尔的工作，于是他撰写了孟德尔的工作，于是他撰写了“杂种后代表现方式的孟德尔法则杂种后代表现方式的孟德尔法则”一文，一文，1900,4,24日发表在德国植物学会杂志日发表在德国植物学会杂志(18)158-168。这对重新发现孟德尔。这对重新发现孟德尔法则起了重要的作用。法则起了重要的作用。第29页/共40

18、页第二十九页，共41页。切尔迈克也作了豌豆杂交试验，发现了分离现象，撰写切尔迈克也作了豌豆杂交试验，发现了分离现象，撰写了了“ “ 关于豌豆的人工杂交关于豌豆的人工杂交”的讲师就职论文，清样的讲师就职论文，清样出来后他读到了狄夫瑞和斯科伦斯的论文，于是急忙投出来后他读到了狄夫瑞和斯科伦斯的论文，于是急忙投寄论文摘要，于寄论文摘要，于19001900，6,246,24日也发表在德国植物日也发表在德国植物学会杂志，都证实了孟德尔法则，学会杂志，都证实了孟德尔法则，这就是遗传学发展史上著名的孟德尔法则的重新这就是遗传学发展史上著名的孟德尔法则的重新(chngxn)(chngxn)发现。发现。孟德尔法

19、则的发现在学说界皆引起了一场激烈的论战孟德尔法则的发现在学说界皆引起了一场激烈的论战: : 牛津大学动物学教授韦尔登（牛津大学动物学教授韦尔登（WeldonWeldon） 剑桥大学的遗传学教授贝特森剑桥大学的遗传学教授贝特森(Bateson)(Bateson)第30页/共40页第三十页，共41页。贝特森先后创用: 遗传学（Genetics） 等位基因（allele） 纯合体(h t)（homozygous） 杂合体(h t)（heterozygous） 上位基因（epistatic genes）第31页/共40页第三十一页，共41页。 1909 1909年丹麦的科学家年丹麦的科学家 约翰逊（约

20、翰逊（JohannsenJohannsen）创用了）创用了 基因基因 （genegene） 基因型（基因型（genotypegenotype） 表型表型 （phenotypephenotype）遗传学的发展可分为遗传学的发展可分为(fn (fn wi)wi)四个时期：四个时期：第32页/共40页第三十二页，共41页。第一个时期:细胞遗传学时期 (19001940 )1910年 摩尔根（Morgan ,T.H）及其 斯特蒂文特（Sturtevant） 弟子 布里吉斯（Bridges） 缪勒（Muller） 创立了连锁定律1927年 Muller X-射线诱发突变 基因是一个抽象的遗传因子，既是功

21、 能单位(dnwi)，又是重组单位(dnwi)和突变单位(dnwi)第33页/共40页第三十三页，共41页。 第34页/共40页第三十四页，共41页。第二第二(d r)(d r)时期时期: :微生物遗传和生化遗传时期（微生物遗传和生化遗传时期（1941196019411960） 1941 Beadle和 Totum 提出一基因(jyn)一酶学说 1944 Avery 确定遗传物质为DNA1951 McClintock B. 发现跳跃基因(jyn)或称 转座1953 Watson和 Crick建立双螺旋模型1958 Kornberg 发现 DNA合成酶 在此期遗传的基本单位是顺反子（Cistro

22、ns） 第35页/共40页第三十五页，共41页。第36页/共40页第三十六页，共41页。1945:薛丁谔（Sehrdinger,E）生命(shngmng)是什么(WHATISLIFE?CambridgeUniv)“基因是活细胞的关键组成部分，要懂得什么是生命(shngmng)就必须知道基因是如何发挥作用的。”第37页/共40页第三十七页，共41页。第三时期第三时期: :分子分子(fnz)(fnz)遗传时期遗传时期 (19611985) (19611985)1961:Jacob和Monod建立乳糖操纵子模型1962，1968Arber，1978Smith发现限制性酶1964，1965：Niren

23、berg，Khorana破译(py)遗传密码1972Berg建立重组技术1975Temin 发现反转录酶第38页/共40页第三十八页，共41页。1977Sanger&Gilbert建立测序方法1977Sharp和Roberts发现内含子1980Shapiro发现转座子1981Cech和Altman发现核酶1985Mullis,K.建立了PCR体外扩增技术( jsh)。此期基因的概念是一段可以转录为功能性RNA的DNA，它可以重迭、断裂的形式存在，并可转座。第39页/共40页第三十九页，共41页。感谢您的观看(gunkn)！第40页/共40页第四十页，共41页。内容(nirng)总结细胞遗传学。染色体间 减数分裂中染色体的自由组合。染色体内 染色体的重排(Rearrangements)。育种学(工业(gngy)微生物、农、牧和水产)。体质（somatoplasm):体质是不连。genius）”，即 “融合遗传论”。能单位，又是重组单位和突变单位。感谢您的观看第四十一页，共41页。