A緒論徐晉麟分子生物學(xué)

A緒論徐晉麟分子生物學(xué)第1頁/共40頁

教材及教學(xué)參考書：1.徐晉麟，徐沁，陳淳編著現(xiàn)代遺傳學(xué)原理科學(xué)出版社2001年2.劉祖洞主編：遺傳學(xué)

(上，下)

高等教育出版社第二版19913.方宗熙編著：普通遺傳學(xué)科學(xué)出版社19794.[英]P.F.史密斯－凱利著褚啟人譯：遺傳

的結(jié)構(gòu)和功能上?？茖W(xué)技術(shù)出版社19805.王亞馥戴灼華：遺傳學(xué)

高等教育出版社1999

第2頁/共40頁6．里查德M.特懷曼著陳淳徐沁等譯徐晉麟校高級分子生物學(xué)要義科學(xué)出版社20007．盛祖嘉沈仁權(quán)分子遺傳學(xué)

復(fù)旦大學(xué)出版社19888．孫乃恩孫東旭朱德煦分子遺傳學(xué)第二版南京大學(xué)出版社19979．朱玉賢李毅分子生物學(xué)

高等教育出版社199710.揚歧生：分子生物學(xué)基礎(chǔ)

浙江大學(xué)出版社1994

第3頁/共40頁11.王德寶祁國榮：核酸

(上，下)

科學(xué)出版社1986198712.張玉靜主編：分子遺傳學(xué)，科學(xué)出版社，2000年13．[美]D.弗雷費爾德著蔡武城等譯：分子生物學(xué)(上，下)科學(xué)出版社199114．李汝祺：發(fā)生遺傳學(xué)(上，下)

科學(xué)出版社198515.杜傳書劉祖洞：醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)

第二版人民衛(wèi)生出版社1989

第4頁/共40頁16.吳乃虎編著：基因工程原理，(上，下)，第二版，科學(xué)出版社，1998年17.盧圣棟主編：現(xiàn)代分子生物學(xué)實驗技術(shù),

高等教育出版社，199318.[美]J。薩姆布魯克，E.F.弗理奇,T.曼

尼阿蒂斯著,金冬雁,黎孟楓等譯,候云德

等校:分子克隆實驗指南,第二版,

科學(xué)出社,1993第5頁/共40頁19.[美]F.奧斯伯,R.布倫特,R.E.金頓,D.D.穆爾,J.G.塞德曼,J.A.史密斯,K.斯特拉爾著,顏子潁,王海林譯,金冬雁校:精編分子生物學(xué)實驗指南,科學(xué)出版社,199820.J.D.沃森，J。圖澤，D.T.庫爾茨著;《重組

DNA簡明教程》沈孝宇等譯，王培楠?？茖W(xué)出版社，1987年21.A.J.F.Griffiths,W.M.Gelbart,J.H.Miller,R.C.Lewontin:ModernGeneticAnalysis,

W.H.Freemanandcompany/Neyyork.(1999)22.Russell,P.J.,Genetics,3rded.HarperCollinsPublishers.(1992)第6頁/共40頁23.Lewin,B.,GENES

Ⅶ.UniversityPress,Oxford.(2000)

24.J.D.WatsonetalMolecularBiologyoftheGene4thTheBenjamin/CummingsPublishingCoompany,Inc.198725.B.Alberts,D.Bray,J.Lewins,M.Raff,K.Roberts,J.D.Watson:MolecularBiologyof

THECELL3rd

GarlandPublishing,Inc.NewYork&London199426.Strachan,R.F.andRead,A.P.,

Humen

molecularGenetics

,BIOSScientificPublishers,Oxford.(1996)

第7頁/共40頁27.Winter,G.I.《遺傳學(xué)》(影印版)

科學(xué)出版社，1999年28.RobertF.Weaver：分子生物學(xué)(影印版)，

科學(xué)出版社，2000，29.中澤信午：孟德爾的生涯及業(yè)績，科學(xué)出版社，1985？30.[美]I.夏恩，S.朗比爾(李振華等譯)

遺傳學(xué)

先驅(qū)

摩爾根，科學(xué)出版社，198731.情有獨鐘，三聯(lián)出版社，1984？32.J.D.Watson(劉望夷等譯):雙螺旋－－發(fā)現(xiàn)

DNA結(jié)構(gòu)的故事,科學(xué)出版社，1984

第8頁/共40頁33.保羅.拉比諾（朱玉賢譯）：PCR傳奇

一個生物技術(shù)的故事，上海科技出版社，

199834.G.孟德爾等：遺傳學(xué)經(jīng)典論文選集，科學(xué)出版1984，第9頁/共40頁

緒論這一學(xué)科名稱是英國遺傳學(xué)家貝特森（Bateson，W）于1909年首先提出的。遺傳學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域中一門新興的學(xué)科，主要是研究遺傳與變異的規(guī)律和機制的一門科學(xué)。第10頁/共40頁

遺傳(Heredity,inheretance):

基因的結(jié)構(gòu)

DNA的復(fù)制

(replication),

基因表達

(geneexpression)

表達調(diào)控

(regulation)

基因縱向轉(zhuǎn)遞

轉(zhuǎn)化

(transformation)

基因橫向轉(zhuǎn)遞

轉(zhuǎn)導(dǎo)

(transduction)

轉(zhuǎn)染

(transfection)

無性繁殖

接合

(conjugation)

保持物種穩(wěn)定轉(zhuǎn)基因(transgene)第11頁/共40頁變異(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?nèi)旧w畸變（Aberration）

有性繁殖

物種進化

第12頁/共40頁

遺傳學(xué)的分支按研究的層次分類：群體遺傳學(xué)(Populationgenetics)

宏觀即進化遺傳學(xué)或種群遺傳學(xué)數(shù)量遺傳學(xué)(Quantitativegentics)

細胞遺傳學(xué)(Cytogenetics)

核外遺傳學(xué)(ExtranuclearG.)

微觀即細胞質(zhì)遺傳學(xué)(CytoplasmicG.)

染色體遺傳學(xué)(ChromosomalG.)

分子遺傳學(xué)(Moleculargenetics)第13頁/共40頁按研究對象分類：人類遺傳學(xué)(Humangenetics)

動物遺傳學(xué)(Animalgenetics)

植物遺傳學(xué)(Plantgenetics)

微生物遺傳學(xué)(Microbialgenetics)按研究范疇分類：發(fā)生遺傳學(xué)(Developmentalgenetics)

行為遺傳學(xué)(Behavioralgenetics)

免疫遺傳學(xué)(Immunogenetics)

藥物遺傳學(xué)(Pharmacogenetics)

第14頁/共40頁

毒理遺傳學(xué)(Toxicogenetics)

輻射遺傳學(xué)(Radiationgenetics)

腫瘤遺傳學(xué)(Cancergenetics)

醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)(Medicalgenetics)

血型遺傳學(xué)(Bloodgroupgenetics)

生化遺傳學(xué)(Biochemicalgenetics)

應(yīng)用學(xué)科：生物工程學(xué)(Biotechnology)

優(yōu)生學(xué)(Eugenics)

育種學(xué)(工業(yè)微生物、農(nóng)、牧和水產(chǎn))第15頁/共40頁

遺傳學(xué)的特點1.是一門推理性的學(xué)科2.多學(xué)科的交叉和融合3.發(fā)展快4.應(yīng)用性強第16頁/共40頁第一節(jié)遺傳學(xué)的發(fā)展史一．在孟德爾以前及同時代的一些遺傳說1.公元前五世紀(jì)希波克拉底（Hippocrates）提出了第一個遺傳理論。他認為子代具有親代的特性那是因為在精液或胚胎里集中了來自身體各部分的微小代表元素(elememt)。第17頁/共40頁2.100年后，亞里斯多德（Aristotle）認為:精液不是提供胚胎組成的元素，而是提供后代的藍圖。生物的遺傳不是通過身體各部分樣本的傳遞，而是個體胚胎發(fā)育所需的信息傳遞3.1809年拉馬克（Lamarck,J.B）提出了

“

用進廢退”的進化論觀點，由此而得出

獲得性狀（acquiredcharacteristics）是可以遺傳的。第18頁/共40頁4.1866年達爾文（Darwin）提出了泛生論（hypothesisofpangenesis），認為身體各部分細胞里都存在一種胚芽或泛子（pangens）5.1883年法國動物學(xué)家魯.威廉（Roux.W）提出有絲分裂和減數(shù)分裂過程的存在可能是由于染色體組成了遺傳物質(zhì)，同時他還假定了遺傳單位沿著染色體絲作直線排列。第19頁/共40頁6.德國的生物學(xué)家魏斯曼（WeismannA）做了連續(xù)22代剪斷小鼠尾巴的實驗，否定了泛生論。

1883和1885年他將Roux,W.理論發(fā)展成為完整的遺傳和發(fā)育的理論——種質(zhì)論

（germplasmtheory）,認為多細胞生物可分為：

種質(zhì)（germplasm）：獨立,連續(xù),

能產(chǎn)生后代的種質(zhì)和體質(zhì)。

體質(zhì)（somatoplasm):體質(zhì)是不連續(xù)的，不能產(chǎn)生種質(zhì)。第20頁/共40頁7.1869年達爾文的表弟高爾頓（Galton,F.）發(fā)表了“天才遺傳（Hereditarygenius）”，即“融合遺傳論”。第21頁/共40頁

二．遺傳學(xué)的誕生

1797年英國的奈特（Knight，T）豌豆雜交實驗：

P灰色×白色

F1

灰色

F2

灰色白色但未統(tǒng)計分析，只發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。第22頁/共40頁1863年法國的諾丹（Nauding）發(fā)表了植物雜交的論文并獲法國政府的獎勵。他認為：（1）植物雜交的正交和反交結(jié)果是相同的；（2）在雜種植物的生殖細胞形成時“負責(zé)遺傳性狀的要素互相分開，進入不同的性細胞中，否則就無法解釋雜種二代所得到的結(jié)果”第23頁/共40頁1865年當(dāng)時屬奧地利的布?。˙runn）基督教修道院的修士格里高·孟德爾（GregorJohannMendel），根據(jù)他8年植物雜交實驗的結(jié)果，2月8日在當(dāng)?shù)氐目茖W(xué)協(xié)會上宣讀了一篇題為“植物雜交實驗”的論文，1866年正式發(fā)表在該協(xié)會的會刊上。

孟德爾臨終前說：“

等著瞧吧，我的時代總有一天要來臨”第24頁/共40頁第25頁/共40頁第26頁/共40頁第27頁/共40頁

孟德爾定律的二次發(fā)現(xiàn)荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)的教授狄夫瑞斯（deVries）德國土賓根大學(xué)的教授科倫斯（Correns,C.E）奧地利維也納農(nóng)業(yè)大學(xué)的講師切爾邁克（Tschermak）1900年分別同時發(fā)現(xiàn)了孟德爾的業(yè)績。

狄夫瑞斯：進行了見月草雜交試驗，發(fā)現(xiàn)F2的分離比為3:1。1900,3,26日其論文“

雜種分離法則”發(fā)表在《德國植物學(xué)會雜志》(18)83-90;和法國科學(xué)院的《紀(jì)事錄》(130)845-847。狄夫瑞斯曾從L.H拜萊的《植物育種》中查到孟德爾的工作。他在德文版中提到了孟德爾的工作，但在法文版中卻只字未提。第28頁/共40頁科倫斯于1900,4,21日閱讀狄夫瑞斯法文版的論文，發(fā)現(xiàn)其結(jié)論和自己的實驗結(jié)果相同，盡管文中未提到孟德爾，但科倫斯已從老師未格里處知道了孟德爾的工作，于是他撰寫了“雜種后代表現(xiàn)方式的孟德爾法則”一文，1900,4,24日發(fā)表在《德國植物學(xué)會雜志》(18)158-168。這對重新發(fā)現(xiàn)孟德爾法則起了重要的作用。第29頁/共40頁切爾邁克也作了豌豆雜交試驗，發(fā)現(xiàn)了分離現(xiàn)象，撰寫了“

關(guān)于豌豆的人工雜交”的講師就職論文，清樣出來后他讀到了狄夫瑞和斯科倫斯的論文，于是急忙投寄論文摘要，于1900，6,24日也發(fā)表在《德國植物學(xué)會雜志》(18)232-239.三個人的工作都發(fā)表在《德國植物學(xué)會雜志》，都證實了孟德爾法則，這就是遺傳學(xué)發(fā)展史上著名的孟德爾法則的重新發(fā)現(xiàn)。孟德爾法則的發(fā)現(xiàn)在學(xué)說界皆引起了一場激烈的論戰(zhàn):

牛津大學(xué)動物學(xué)教授韋爾登（Weldon）劍橋大學(xué)的遺傳學(xué)教授貝特森(Bateson)第30頁/共40頁貝特森先后創(chuàng)用:

遺傳學(xué)（Genetics）等位基因（allele）純合體（homozygous）雜合體（heterozygous）上位基因（epistaticgenes）第31頁/共40頁

1909年丹麥的科學(xué)家

約翰遜（Johannsen）創(chuàng)用了基因（gene）

基因型（genotype）

表型（phenotype）遺傳學(xué)的發(fā)展可分為四個時期：第32頁/共40頁第一個時期:細胞遺傳學(xué)時期

(1900－1940)1910年摩爾根（Morgan,T.H）及其

斯特蒂文特（Sturtevant）弟子布里吉斯（Bridges）

繆勒（Muller）創(chuàng)立了連鎖定律1927年MullerX-射線誘發(fā)突變

基因是一個抽象的遺傳因子，既是功能單位，又是重組單位和突變單位第33頁/共40頁

第34頁/共40頁第二時期:微生物遺傳和生化遺傳時期（1941—1960）

1941Beadle和

Totum提出一基因一酶學(xué)說1944

Avery確定