《遺傳學》全冊配套完整教學課件

1、遺傳學全冊配套完整遺傳學全冊配套完整教學課件教學課件Three laws of geneticsByLi Gang珍惜你所遇到的例外情況珍惜你所遇到的例外情況William Bateson（英國遺傳學家）（英國遺傳學家）課前音樂-ScarboroughFair ScarboroughFair是美國六十年代最受大學生歡迎的電影、1968年奧斯卡獲獎片畢業(yè)生（達斯汀霍夫曼主演，其成名作）中的主題曲，歌曲名稱：ScarboroughFair（中譯：斯卡博羅集市），原唱歌手：PaulSimon（保羅.西蒙）和ArtGarfunkel（加芬克爾），作詞：PaulSimon-ArtGarfunkel，作曲

2、：PaulSimon-ArtGarfunke。ScarboroughFair 本歌歌詞改編自一首十七世紀英格蘭民謠。在演唱上保羅西蒙和加芬克爾的配合可謂天衣無縫。在萬籟寂靜的深夜里，讓歌聲流入你的心田，TOUCH THE DEEP OF YOUR HEART。 斯卡博羅（Scarborough）是英格蘭北部的一個小港口，斯卡博羅都是一個安詳而恬靜的小鎮(zhèn)。然而，這個小鎮(zhèn)卻享有著世界性的聲名，幾乎在每一個國家，都有著成千上萬的人對它的名字耳熟能詳，甚至時時地吟唱。這倒不是因為那藍色的海水、古老的城堡或者陡峭的懸崖使它如此聞名。它的魅力，在很大程度上來自于這首老歌-ScarboroughFair（斯

3、卡博羅集市）。Sarah.Brightman莎拉布萊曼 莎拉布萊曼有著不同尋常的音樂生涯。19601960年年8 8月月1414日，她出日，她出生于英國生于英國，從小她就目標明確地要成為一名藝術(shù)家。她13歲即開始了在舞臺上的演出，1818歲就有了第一首全英暢銷單曲。歲就有了第一首全英暢銷單曲。21歲的時候，她的生活和事業(yè)出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折點，當她去倫敦應(yīng)征后來名揚天下的音樂劇貓的角色時，浪漫的傳奇產(chǎn)生了：她不僅奪得女主角的位置，還俘獲了該劇作曲家、大名鼎鼎的安德魯勞埃德韋伯的心，從此她便成為這位音樂劇大師作品中的女主角，并在韋伯的指導(dǎo)下開始演唱古典作品。 19851985年，莎拉年，莎拉布萊曼與著名男

4、高音歌唱家多明戈一起演出布萊曼與著名男高音歌唱家多明戈一起演出了韋伯的音樂劇了韋伯的音樂劇安魂曲安魂曲，從而將她的藝術(shù)生涯推向一個新的高峰。19881988年，她首次登上美國百老匯的舞臺年，她首次登上美國百老匯的舞臺，以歌劇院幽靈而名滿天下，從此奠定了她世界級音樂家的地位。她的她的唱片唱片重返伊甸園重返伊甸園、告別時刻告別時刻和和月光女神月光女神都是眾多都是眾多樂迷的心愛珍藏。樂迷的心愛珍藏。 BillboardBillboard告示牌排行榜稱她為告示牌排行榜稱她為 世上實實在在的絕妙天籟世上實實在在的絕妙天籟 ，她的成就令所有女藝人望其項背，她是雄霸流行古典樂壇巔峰的跨類音樂天后Sarah

5、Brightman(莎拉布萊曼)。珍惜你所遇到的例外情況珍惜你所遇到的例外情況RNAiRNAi技術(shù)獲得技術(shù)獲得20062006年諾貝爾生理與醫(yī)學獎，這是一項因為例外而發(fā)現(xiàn)的年諾貝爾生理與醫(yī)學獎，這是一項因為例外而發(fā)現(xiàn)的諾貝爾獎。諾貝爾獎。有關(guān)RNAi的發(fā)現(xiàn)歷史并不太長。1990年，美國DNA植物技術(shù)公司的里奇喬根森(Rich Jorgensen)為紫色矮牽?；ú迦肓肆硗庖环菘刂谱仙幕?，期待能夠得到更紫的花朵。但是這種擁有雙份基因的矮牽?；ǖ幕ǘ鋮s變成了白色。當時沒人知道，為什么向矮牽牛花加入一個基因，反而導(dǎo)致它已有的基因失效。也不會有人想到十多年后有人會因為該領(lǐng)域的研究而獲獎。 19951

6、995年，美國康奈爾大學的研究生年，美國康奈爾大學的研究生郭蘇郭蘇和導(dǎo)師肯康費斯(Ken Kemphues)為了鑒別一個基因，給線蟲給線蟲一種顯微鏡下才能看清楚的蠕蟲注入了對應(yīng)的注入了對應(yīng)的“反義反義”RNARNA，同同時給對照組的線蟲注入了時給對照組的線蟲注入了“正義正義”RNARNA。反義RNA與正義RNA的“字母”正好互補。按照傳統(tǒng)理論，前者會抑制目標基因，科學家就可以由此確定他們是否找對了基因。結(jié)果同樣令結(jié)果同樣令人困惑：不僅反義人困惑：不僅反義RNARNA組的基因被抑制，正義組的基因被抑制，正義RNARNA組的基因也被抑制了。組的基因也被抑制了。科學家無法解釋這種現(xiàn)象。( (他們以為

7、實驗過程出現(xiàn)了污染，沒有珍惜所遇到的例外現(xiàn)象，從而與一個諾貝他們以為實驗過程出現(xiàn)了污染，沒有珍惜所遇到的例外現(xiàn)象，從而與一個諾貝爾獎擦肩而過爾獎擦肩而過) )3年后的1998年，當時在華盛頓卡內(nèi)基研究所的法爾和馬薩諸塞大學醫(yī)學院的梅洛終于解開了這個謎團。他們在當年的自然雜志上報告說，給線蟲注入正義給線蟲注入正義RNARNA和反義和反義RNARNA組成的雙鏈組成的雙鏈RNARNA，是導(dǎo)致目標基因關(guān)閉的原因。，是導(dǎo)致目標基因關(guān)閉的原因。他們的這項發(fā)現(xiàn)引起了科學家的極大興趣。因為只需要很微量的雙鏈RNA，就可以關(guān)閉特定的基因。RNAi也解釋了此前科學家遇到的奇怪現(xiàn)象。發(fā)表在自然雜志上的這篇論文的第二

8、作者是徐思群，實驗中的顯微注射，多半都是他做的。他也共享RNAi的專利。 其作用機理是隨后的研究中發(fā)現(xiàn)，RNAiRNAi現(xiàn)象廣泛存在于線蟲，果蠅，斑馬魚，真菌以現(xiàn)象廣泛存在于線蟲，果蠅，斑馬魚，真菌以及植物等大多數(shù)真核生物及植物等大多數(shù)真核生物，這些生物體利用這些生物體利用RNAiRNAi來抵御病毒的感染來抵御病毒的感染，阻斷轉(zhuǎn)座子的作用。 由于RNAi的重要意義和近年來不斷取得研究進展，科學雜志（Science）在2001年將其列為十大科學成就之一，2002年又將其列為當年十大科學成就之首。同時自然雜志（Nature）也將小RNA評為2002年重大科技成果之一?；樱河懻摰谝淮握n的課后思考題

9、： 超級病菌是對所有抗生素幾乎都有抗藥性的細菌的統(tǒng)稱?！俺壖毦狈褐概R床上出現(xiàn)的多種耐藥菌，如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）、抗萬古霉素腸球菌（VRE）、耐多藥肺炎鏈球菌（MDRSP）、多重抗藥性結(jié)核桿菌（MDR-TB），以及碳青霉烯酶肺炎克雷伯菌（KPC）等。 超級細菌能在人身上造成濃瘡和毒皰，甚至逐漸讓人的肌肉壞死。這種病菌的可怕之處并不在于它對人的殺傷力，而是它對普通殺菌藥物抗生素的抵抗能力，對這種病菌，人們幾乎無藥可用。如何對付幾乎抗所有抗生素的超級細菌？請查閱相關(guān)資料并談?wù)勀愕目捶ǎ緽ackground: The Historical Puzzle Of Inheritanc

10、e Formanythousandsofyears,observationwasthemainroadtraveled,andrandomselectivebreedingofdomesticatedplantsandanimals,withno guaranteeofwhataparticularmatingwouldproduce,wastheonlygeneticpractice.Two of the prevailing myths before Mendel Thefirstwasthatone parentcontributesmosttoanoffspringsinherited

11、features. Secondwastheconceptofblended in heritance,theideathatparentaltraitsbecomemixedandforeverchangedintheoffspring,aswhenblueandyellowpigmentmergetogreenonapainterspalette.The homunculus: A mythAristotlecontendeditwasthemale,bywayofafullyformed homunculus inside the sperm.Wellintothenineteenthc

12、entury,manyprominentmicroscopistsbelievedtheysawafullyformed,miniature fetuscrouchedwithinthe head of a sperm.Blended Inheritance Directtransmissionoftraitschildisformedafterhereditary materialfromallpartsofparentsbodycometogetherblendingoccursHeredity: “blending inheritance”?PresidentW.J.ClintonSen

13、atorH.R.ClintonTheirdaughter,ChelseaMendelian GeneticsGregorMendel“FatherofGenetics” (1823-1884)Augustinian Monk at Brno Monastery in Austria (now Czech Republic)Not a great teacher but well trained in math, statistics, probability, physics, and interested in plants and heredity.While assigned to te

14、ach, he was also assigned to tend the gardens and grow vegetables for the monks to eat.Mountains with short, cool growing season meant pea (Pisum sativum) was an ideal crop plant.Mendel and Staff of the Augustinian Monastery c 1865Matous Klcel, Gregor Johann Mendel BorntoapeasantfamilyinBrno(thenBru

15、nn)inMoravia Showedpromiseinschool StudiedattheUniversityofVienna,butcouldnotgetadegree,becauseofapsychiatriccondition(examsmadehimnervous) Returnedhome,taughthighschoolphysics Becameanabbotatamonastery Bred peas for 8 years Presented the findings to his local “nature lovers” society Wrote to the le

16、ading authority of his time on plant hybridization, had his findings rejected as incorrect Died unknown, and remained so for 35 years Stands in history next to Newton, Darwin, and EinsteinGregor MendelMendels Experimental GardenStudied garden peasLarge#ofpeavarietiesPeasaresmall, easy to grow, short

17、 generation timePeascanself-fertilize;bisexualImportantGeneticTermsDominance=the ability of one allele to express its phenotype at the expense of an alternate allele; the major form of interaction between alleles; generally the dominant allele will make a gene product that the recessive can not; the

18、refore the dominant allele will express itself whenever it is presentRecessive= an allele whose expression is suppressed in the presence of a dominant allele; the phenotype that disappears in the F1 generation from the cross of two pure lines and reappears in the F2 generation Genotype = the genes o

19、f an organism; for one specific trait we use two letters to represent the genotype. A capital letter represents the dominant form of a gene (allele), and a lowercase letter is the abbreviation for the recessive form of the gene (allele).Phenotype = the physical appearance of a trait in an organismIm

20、portant Genetic TermsAllele-onealternativeformofagivengenepair;tall and dwarfaretheallelesfortheheightofapeaplant;more than twoallelescanexistforanyspecificgene,butonly twoofthemwillbefoundwithinany individualAllelicpair = acombinationoftwoallelesHomozygote =anindividualwhichcontainsonlyonealleleatt

21、heallelicpair;forexampleDDishomozygousdominantandddishomozygousrecessive;purelinesarehomozygousforthegeneofinterest Heterozygote =anindividualthatcontainstwodifferentallelesattheallelicpair;forexamplethe DdheterozygoteImportant Genetic TermsBackcross = the cross of an F1 hybrid to one of the homozyg

22、ous parents; for pea plant height the cross would be Dd x DD or Dd x dd; most often, though a backcross is a cross to a fully recessive parentTestcross = the cross of any individual to a homozygous recessive parent; used to determine if the individual is homozygous dominant or heterozygousMonohybrid

23、 = the offspring of two parents that are homozygous for alternate alleles of a geneMonohybrid cross = cross between parents that differ at a single allelic pair (usually AA x aa)PunnettSquare1.determinethegenotypesoftheparentorganisms2.writedownyourcross(mating)3.drawap-square4.splitthelettersoftheg

24、enotypeforeachparent&putthemoutsidethep-square5.determinethepossiblegenotypesoftheoffspringbyfillinginthep-square6.summarizeresults(genotypes&phenotypesofoffspring)7.baskintheglowofyouraccomplishmentPunnettSquare1.determinethegenotypesoftheparentorganisms2.writedownyourcross(mating)3.drawap-

25、square4.splitthelettersofthegenotypeforeachparent&putthemoutsidethep-square5.determinethepossiblegenotypesoftheoffspringbyfillinginthep-square6.summarizeresults(genotypes&phenotypesofoffspring)7.baskintheglowofyouraccomplishmentTestsofsignificanceThe2testof“goodnessoffit”(KarlPearson)Classic

26、alproblem“Noonecantellwhichwayapennywillfall,butweexpecttheproportionsofheadsandtailsafteralargenumberofspinstobenearlyequal.AnexperimenttodemonstratethispointwasperformedbyKerrichwhilehewasinternedinDenmarkduringthelastwar.He tossed a coin 10,000 times and obtained altogether 5,067 heads and 4,933

27、tails.”MGBulmerPrinciples of StatisticsEEO22)(TheprocedureComeupwithanexplanationforthedata(“thenullhypothesis”).Askyourselfifthatexplanationwerecorrect,whatshouldthedatahavebeen?E.g.,ifthehypothesisisthattheprobabilityofgetting“tails”is50%,thenthereshouldhavebeen5,000tailsand5,000heads.Thissetofnum

28、bersformsthe“expecteddata(E).”Taketheactualobserveddata(O)(critical point:taketheprimarynumbers,notthefrequenciesorpercentagesthisisbecausethe“goodnessoffit”isafunctionoftheabsolutevaluesunderstudy).Plugthemintothefollowingformula:22()OEECalculatepvalue.If its .05 or below, the hypothesis is incorre

29、ctthedeviationyouseeinthedataisunlikelytobeduetochance.If its above .05, the hypothesis stands.Mendel conducted studies in 3 stages1. Self-crossedflowerstomakesurewhite/purplefloweredplantsweretrue-breeding2. Crossedtrue-breedingplants(whiteXpurple)3. CrossedF1plantstoseetraitsinfuturegeneration(F2g

30、eneration)Mendelcametounderstand. Foreachpairofalternativetraits,1wasnotexpressedinF1,butre-appearedinF2 Traitssegregateamongtheprogeny Plantprogenydidnotshowblendingoftraits Alt,traitsareexpressedin3:1ratioinF2TheMendelianratio Phenotypicratioof3:1 Genotypicratioof1:2:1Mendelproposedasimplemodelofh

31、eredity5parts:1.Parentstransmit“factorstooffspring2.Eachindividualreceives2factorswhichcodeforthesametrait3.Notallfactorsareidenticalalternativegeneformsarecalledalleles4.Allelesdonotinfluenceeachotherasallelesseparateindependentlyintogametes5.Thepresenceofanalleledoesnotinsurethatitstraitwillbeexpr

32、essed Mendels Theory of Segregation (The first law) An individual inherits a unit of information (allele) about a trait from each parent During gamete formation, the alleles segregate from each other Mendels first law Principle of Segregation genetic information is paired pairs separate in meiosis Y

33、y individual produces two gametes Y and y F1 cross can be represented with a Punnett square YY Yy Yy yy Y y Y yOffspring in a 3:1 ratio 3 yellow to 1 greenMendel Extended His Analysis HeaskedwhattheresultswouldbeifhelookedatTWOtraitsatatime Hechosetwodifferentcharacteristicsofthepea:-SeedCoat:Smooth

34、(dominant)(S)Wrinkled(recessive)(s)-Seedcolor: Yellow(dominant)(Y)Green(recessive)(y)Mendel Could Now Make A Second Generalization: Traitsarenotinheritedtogether Informingthegametes,the“Factors”foranytwotraitsassortindependentlyfromoneanother ThisbecameknownasMendelssecondprinciple: Independent Asso

35、rtmentMendels Law of Independent Assortment states that genes located on different pairs of homologous chromosomes assort independently during meiosis.Independent Assortment (The second law) Mendel concluded that the two “units” for the first trait were to be assorted into gametes independently of t

36、he two “units” for the other trait Members of each pair of homologous chromosomes are sorted into gametes at random during meiosis Why Was Mendels Paper Ignored? Mendelsnamewasnotknownamongacademicbotanists Therearenoillustrations Thepaperisfilledwithalgebraicexpressionsandnumbers-notwhatbiologistsw

37、ereusedto.Why Was It “Rediscovered” and Seen As Important in 1900? AgriculturaldemandsofEuropeanandAmericansocietyhadchanged Industrializationhadmovedrapidly Fewerworkersonthefarmandmoremouthstofeedintheurban/industrialcenters Pressuretookseveralforms:-Mechanization/industrializationofagriculture-Se

38、archforhigheryieldingforms-ThismeantgreaterinterestinbreedingMendels Work Rediscovered in 1900 Carl Correns(1864-1933)inGermany Hugo De Vries(1848-1935)inNetherlands Erich Tschermak von Seysenegg(1871-1962)inAustria Correns,inparticular,hadfoundratiosinhisownexperimentsverysimilartoMendels WilliamBa

39、tesoninEnglandsoonhadMendeltranslatedintoEnglish(1901-1902) Widelyreadinagriculturalcircles,1900-1915Support and Opposition after 1900 Animalandplantbreederswereinitiallythemostenthusiastic Academicbiologistswerequiteskeptical:-Whatwas“factor”?-Wholeschemeseemedto“theoretical”-Remindedmanyinvestigat

40、orsofolder19th-centurytheoriesthatreliedonhypothetical“particles”forwhichtherewasnoevidence ItignoredembryologicaldevelopmentModernGenetics李剛 副教授每一個新發(fā)現(xiàn)的形體在形式上都是數(shù)學每一個新發(fā)現(xiàn)的形體在形式上都是數(shù)學的，因為我們不能有其他的指引。的，因為我們不能有其他的指引。C.G.C.G.達爾文達爾文關(guān)于本門課程的幾點說明（1） 李剛，主要研究酶在生物修復(fù)和生物能源中的應(yīng)用。 碩士生招生方向：分子酶學與酶工程，宏基因組與宏轉(zhuǎn)錄組。 聯(lián)系方式： Tel:

41、（o）84110296； Email: 南校區(qū)生命科學學院北院310室 講課內(nèi)容安排： 現(xiàn)代遺傳學教程（第2版）：1-7章（1-8周），13-14章（16-18周）李剛講授； 現(xiàn)代遺傳學教程（第2版）：10-14章（9-15周），賀竹梅講授 。關(guān)于本門課程的幾點說明（2） 教學方式：部分雙語教學。部分內(nèi)容是全英文幻燈部分雙語教學。部分內(nèi)容是全英文幻燈片，基本用中文講解；部分內(nèi)容是中文幻燈片，中片，基本用中文講解；部分內(nèi)容是中文幻燈片，中文講解。文講解。 清華遺傳學、山東農(nóng)業(yè)大學、內(nèi)蒙古大學是雙語教學； 北大、浙大、上海交大、復(fù)旦、武大遺傳學是中文教學； 臺灣很多大學遺傳學課程都是雙語教學或全英

42、語教學。關(guān)于本門課程的幾點說明（3） 希望達到的特點： 1、內(nèi)容講解盡可能生動、通俗； 2、幻燈片中盡可能多增加一些圖片和故事，便于同學們理 解課程內(nèi)容和增加興趣； 3、傳道、授業(yè)、解惑； 4、加強和同學之間的互動加強和同學之間的互動；（思考題,課后交流，郵件交 流） 5、音樂教學方式。每周上課前會用每周上課前會用3-53-5分鐘左右的時間播放分鐘左右的時間播放 一首音樂一首音樂，主要是使同學們充分放松、調(diào)整好自己的聽 課狀態(tài)，提高上課效果。個人關(guān)于本科教學的看法 心有多大，舞臺就有多大！ 沒有最好，只有更好！ 每年對遺傳學教學課件都要進行更新，以反映遺傳學的最新進展！個人在遺傳學教學上的成績

43、 付出總有回報！ 革命尚未成功，同志仍需努力！對同學們的幾點要求 1、希望同學們多提好的建議； 2、勤學好問； 3、不要缺席，營造一種良好的課堂氣氛。 4、我不會每次課都點名，但可能會隨機點 名。如果累積點名不到3次，平時成績會 受到很大影響； 5、No Pains, No Gains!你怎么對待遺傳學課程的，遺傳學成績就會怎么對待你！上半年的期末考試情況 90分以上：徐蔣班：19人（最高98分）；賀李班：38人（最高100分1人，實在找不出錯誤）。80分以上：徐蔣班：47人；賀李班：68人70分以上：徐蔣班：49人；賀李班：17人60分以上：徐蔣班：25人；賀李班：13人（其中兩人60分）6

44、0分以下：徐蔣班：13人；賀李班：0。王璞同學的學習經(jīng)驗（供參考） 她成功的一個重要經(jīng)驗就是：每次課后都把老每次課后都把老師講過的內(nèi)容總結(jié)到一張紙上，融會貫通。師講過的內(nèi)容總結(jié)到一張紙上，融會貫通。 其實她的成功經(jīng)驗是很簡單的，但又是很難復(fù)制的，因為真正有毅力的同學太少了！學生來信（1）李老師：您好！我是11級生物技術(shù)的學生XX。老師的音樂教學模式很新穎，知識點講解也很清晰（而且在課堂還會不時告訴我們有可能會考的重點），因此我很喜歡上老師教的遺傳學，平時也有很認真的記筆記。這次期末考試前我準備了5天時間來進行遺傳學的復(fù)習。我反復(fù)看書、課件并將一些認為是重點的內(nèi)容抄在紙上，也復(fù)習了學習指導(dǎo)學生來

45、信（2）尊敬的李老師：您好！我是您周一上午遺傳學課程生物技術(shù)專業(yè)的學生XX。記得您在課堂上尤其強調(diào)了留意實驗中的意外情況，上周我們在統(tǒng)計果蠅三點測交實驗結(jié)果的發(fā)現(xiàn)了一些意外情況，上周我們在統(tǒng)計果蠅三點測交實驗結(jié)果的發(fā)現(xiàn)了一些意外情況：我們發(fā)現(xiàn)F2中出現(xiàn)了一種翅形介于殘翅和長翅之間的性狀，有兩組同學記錄了這些數(shù)據(jù)（鑒于有5組以上同學觀察到這一現(xiàn)象，而每組同學都是單獨做的，所以排除受到殘翅果蠅污染的情況）。煩請您下載附件（寫在郵件里有些繁雜），其中有一些我們的分析和推測。我自己現(xiàn)在學習過程中遇到的一個比較大的問題就是思考的基礎(chǔ)知識不夠多，思考的角度也不豐富，這最近些時候讓我很苦惱。比如之前您提到的

46、抗菌肽的問題，我當時的想法已經(jīng)和您交流過了，今天賀老師在上課的時候說到蛋白質(zhì)內(nèi)含子的自剪切功能，讓我想到可以在一個基因序列這樣排列：抗菌肽+蛋白質(zhì)內(nèi)含子+大腸桿菌喜好的蛋白。這樣的話，由于蛋白子內(nèi)含子的自剪切功能，我們將蛋白質(zhì)內(nèi)含子掛主后，調(diào)節(jié)合適的條件就可以將抗菌肽分離下來；而加入大腸桿菌喜好的蛋白是為了提供一種增加表達量的可能。但是我當時是沒有蛋白質(zhì)內(nèi)含子的概念的，也就沒有了這個想法。關(guān)于我們在實驗中觀察到的異常現(xiàn)象，基于我們了解的內(nèi)容，我們只想到了小論文中提到的可能性。希望能夠聽聽老師您的看法。期待您的回信！此致敬禮祝您工作順利！學生：XX學生來信（3）李老師:早上好!我今天在重新學習您

47、昨天所講的遺傳學的制作和基因定位是發(fā)現(xiàn)了一個我不能理解的疑問.情況是這樣的:您的ppt上page28描述:我在計算的時候不只是(39+19)各用了一次,而且(107+98)也是在計算C-Wx和Sh-Wx重組率時各用了一次,為什么這(107+98)個個體沒有發(fā)生雙交換呢?是因為我們根據(jù)計算重組率粗略的了解了這三個基因的排序Sh-Wx本身就包含在C-Wx之中,所以就不需要計算這一部分嗎?我不是特別地清楚.也有可能是當時老師您有說過,但是自己沒有想明白,請老師有空的時候回答一下我的問題,謝謝老師.11級基地班XX學生來信（4）李老師： 您好！ 我是生物科學的學生。現(xiàn)在我也在做PCR，從環(huán)境樣品直接提

48、的DNA中P一個酶的基因，遇到了不少問題，其中很多是經(jīng)驗性的。我主要參考的資料是冷泉港的PCR技術(shù)實驗指南（第一版）。不知您是否有時間提供一些意見和建議？ 首先是引物設(shè)計。我用的是PP5和Oligo6設(shè)計引物。因為要P全長基因，所以最初我是在ORF兩端（原核生物所以沒有內(nèi)含子）設(shè)計的上下游引物。但是完全符合理想條件的引物幾乎是不可能的，引物二聚體幾乎不可避免。實際上我也發(fā)現(xiàn)引物二聚體的影響并不特別大。但我想知道錯配和Tm值等其他因素有沒有一個影響大小的次序，以便在引物設(shè)計時優(yōu)先滿足影響最大的條件？另外，這對引物由于酶切位點GC含量高，Tm較高（68度左右），我做了一個58-68退火溫度的梯度，

49、但是做出來的是非特異帶都比目的片斷(1.2kb)小，沒有目的片斷。我覺得我現(xiàn)在不怕P出非特異帶，只要有目的帶就行。請問該優(yōu)化那些條件？（我用的是TAKARA的ExTaq，50uL體系與說明基本一致）。 我的另一條思路是先根據(jù)保守序列設(shè)計簡并引物獲得部分片段，再用TAIL PCR 來P全長?，F(xiàn)在的問題是P出來也都是SMEAR。我懷疑模板濃度過高，但是模板濃度是300ng/uL，50uL體系加1uL也就3ng，應(yīng)該說在正常范圍內(nèi)。另一方面有人說是退火溫度的因素。我的引物生工給出的Tm都在60到65度（不同軟件分析有出入），我退火用了55度，條件是95 1min 37 1min 72 2min30s

50、 5cycles作為富集，再95 1min 55 1min30s 72 1min30s 35cycle。您有什么建議？ 另外，還有一個問題針對P全長基因的思路。由于是環(huán)境總DNA，我P出來的同一大小的目的片段其實是混合物，需要進一步篩選。我想直接連表達載體（現(xiàn)在可用的主要是pET系列），用底物活性再篩選。這種方法是否可行？ 再者，老師您有PCR技術(shù)實驗指南第二版么？占用您寶貴的時間，深表歉意。 祝您工作順利！ 學生來信（5）小王，你好。雖然對于這個問題沒有深入的了解，但根據(jù)你的描述，我想雄性果蠅的性梳應(yīng)該是由常染色體和性染色體的比例決定，正如果蠅的性別決定一樣。這個特征應(yīng)該是屬于限性遺傳，因為

51、它只在雄性果蠅中存在。個人之見，供你參考。李老師李老師： 我今天上發(fā)育生物學時，老師說果蠅是沒有性激素的，第二性征由染色體的倍數(shù)影響，這讓我聯(lián)想到雄性果蠅的性梳，那是由什么決定或影響的??？這個性征按書上的定義是屬于限性遺傳還是從性遺傳？ 可能檢索技術(shù)不佳，沒能找到相關(guān)的文獻資料，不知老師能不能幫我解疑一下呢。 謝謝您百忙之中抽空看我的郵件！給您添麻煩了。 您的學生 學生來信（6） 李老師： 您好！ 我從您提供的課外翻譯文章中選了什么支配著器官的再生一文進行翻譯，翻譯過程中受益匪淺，這是一個很好的鍛煉機會。當然，由于能力有限，很多地方翻譯得可能不是很恰當，以后會加強這方面的訓(xùn)練的。 謝謝您！ 去

52、年本門課程的幾個情況 1、出席率很高（出席率很高（98%98%以上）以上），絕大多數(shù)同學能認真 聽課。少數(shù)同學有遲到和課堂上講話現(xiàn)象。 2、考試成績總體而言還是比較理想的，但仍有兩名 同學勉強及格。 3、再次出現(xiàn)了一名考100分的同學，希望今年我們 班也有同學能夠取得這樣的好成績。主要參考書現(xiàn)代遺傳學教程現(xiàn)代遺傳學教程，賀竹梅編著，第二版，高等教育出版社,2011?，F(xiàn)代遺傳學學習引導(dǎo)，賀竹梅、李剛等編著，高等教育出版社，2012。現(xiàn)代遺傳學，趙壽元，喬守怡。第二版，高等教育出版社，2008。Concepts of Genetics(FifthEdition),WilliamS,KlugandM

53、ichaelR.Cummings,5thed.1997,Prentice-Hall,Inc.,1997.Fundamentals of Genetics,PeterJ.Russell(2ndEdition),AddisonWesleyLongman,Inc.Essential Genetics-A genomicsperspective(3rdEdition),DanielL.HartlandElizabethWJones.JonesandBartlettPublishersiGenetics,Russell,PeterJ.TheBenjamin/CummingsPublishingcompa

54、ny,Inc.,2001.Genetics-From genes to Genomes,LelandHHartwell,LeroyHood,MichaelL.Goldberg,AnnE.Reynolds,LeeM.Silver,RuthC.Veres.McGraw-HillCompanies,Inc.,2000考試形式 閉卷考試。 平時成績占20，考試成績占80。 兩個班統(tǒng)一考試題。 平時成績：取決于點名情況、課堂表現(xiàn)和課后作業(yè)。遺傳學課后的翻譯資料前幾年的課堂即時翻譯資料第一章緒論 Key words： 遺傳學 Genetics：研究遺傳和變異的科學。 遺 傳 heredity：種瓜得瓜，種

55、豆得豆。 變 異 variation：母生九子，各不相同。 思考：假如沒有遺傳，世界上的生物會怎樣？假如沒有變異，世界上的生物會怎樣？ Tips:遺傳學這一學科名稱是英國遺傳學家貝特森貝特森（Bateson，W）于1909年首先提出的。學科的研究特點 動植物學、微生物學： 研究生物個體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能的學科； 細胞學： 研究細胞結(jié)構(gòu)、功能和信號傳導(dǎo)的學科； 生物化學： 研究生物大分子結(jié)構(gòu)、功能和代謝途徑的學科； 遺傳學： 研究生物的基因結(jié)構(gòu)、傳遞、表達和調(diào)控的學科研究生物的基因結(jié)構(gòu)、傳遞、表達和調(diào)控的學科。遺傳學的具體研究特點1. 在生物的個體，細胞，和基因?qū)哟紊涎芯窟z傳信息的結(jié)構(gòu)，傳遺傳

56、信息的結(jié)構(gòu)，傳遞和表達。遞和表達。2. 遺傳信息的傳遞包括世代世代的傳遞和個體間的傳遞。3. 通過個體雜交雜交和人工的方式人工的方式研究基因的功能?！斑z傳學”定義廣義：廣義： 遺傳學是研究生物的遺傳與變異規(guī)律的一門生物學分支科學 狹義：遺傳學是研究基因結(jié)構(gòu)，信息傳遞，表達和調(diào)控的一門生物學分支科學。遺傳heredity生物性狀性狀或信息信息世代傳遞的現(xiàn)象。 同一物種只能繁育出同種的生物。同一家族的生物在性狀上有類同現(xiàn)象。 遺傳(Heredity,inheretance):基因的結(jié)構(gòu) DNA的復(fù)制 (replication), 基因表達 (gene expression) 表達調(diào)控 (regul

57、ation) 基因縱向轉(zhuǎn)遞 轉(zhuǎn)化 (transformation) 基因橫向轉(zhuǎn)遞 轉(zhuǎn)導(dǎo) (transduction) 無性繁殖 轉(zhuǎn)染 (transfection) 接合 (conjugation) 轉(zhuǎn)基因(transgene)變異variation生物性狀在世代傳遞過程中出現(xiàn)的變異現(xiàn)象。生物的子代與親代存在差別。生物的子代之間存在差別。 變異變異(variation)基因重組(Recombination)染色體間減數(shù)分裂中染色體的自由組合染色體內(nèi)染色體的重排(Rearrangements) 轉(zhuǎn)基因體外重組 突變(Mutation) 基因突變 染色體畸變（Aberration） 有性繁殖 物種進

58、化 遺傳與變異的關(guān)系遺傳與變異是生物生存與進化的基本因素。遺傳維持了生命的延續(xù)。沒有遺沒有遺傳就沒有生命的存在，沒有遺傳就沒有相傳就沒有生命的存在，沒有遺傳就沒有相對穩(wěn)定的物種；對穩(wěn)定的物種； 變異使得生物物種推陳出新，層出不窮。沒有變異，就沒有物種的形成，沒有沒有變異，就沒有物種的進化變異，就沒有物種的進化，遺傳與變異相輔相成，共同作用，使得生物生生不息，造就了形形色色的生物界。 遺傳學的分支遺傳學的分支 按研究的層次分類：群體遺傳學群體遺傳學(Population Genetics) 宏觀 即進化遺傳學或種群遺傳學 數(shù)量遺傳學數(shù)量遺傳學(Quantitative Gentics) 細胞遺傳

59、學 (Cytogenetics)核外遺傳學 (Extranuclear Genetics) 微觀 即細胞質(zhì)遺傳學(Cytoplasmic Genetics) 染色體遺傳學染色體遺傳學(Chromosomal Genetics) 分子遺傳學分子遺傳學(Molecular Genetics) 按研究對象分類： 人類遺傳學 (Human Genetics) 動物遺傳學 (Animal Genetics) 植物遺傳學 (Plant Genetics) 微生物遺傳學 (Microbial Genetics) 按研究范疇分類： 發(fā)育遺傳學發(fā)育遺傳學 (Developmental Genetics) 行為遺

60、傳學 ( Behavioral Genetics) 免疫遺傳學免疫遺傳學 (Immunogenetics) 藥物遺傳學 (Pharmacogenetics) 接下頁：接上頁： 毒理遺傳學 (Toxicogenetics) 輻射遺傳學 (Radiation Genetics) 腫瘤遺傳學腫瘤遺傳學 (Cancer Genetics) 醫(yī)學遺傳學 (Medical Genetics) 血型遺傳學 (Blood group Genetics) 生化遺傳學 (Biochemical Genetics)遺傳學的應(yīng)用學科：生物工程學 (Biotechnology) 優(yōu)生學(Eugenics) 育種學(工業(yè)微生物、農(nóng)、牧和水產(chǎn))遺傳學