遗传与基因ppt课件

第五讲遗传与基因一、 遗传与 孟德尔学说二、 基因三、人类基因组计划1生命最重要的本质之一是性状特征自上代传至下代 遗传。2一、孟德尔学说奠定了遗传学基础在孟德尔以前，人们看到遗传现象，猜想遗传是有规律的，甚至在农牧业育种中实际运用了遗传规律，但是，一直找不到研究遗传规律的恰当方法。3孟德尔 （ 1822 1884）从 1856 年起开始豌豆试验。孟德尔的基本方法是 杂交 。他挑选了七对性状，经过近 10 年的潜心研究，孟德尔发表了他的研究报告。其内容可概括两个定律。4孟 德 尔 (1822-1884)5豌豆杂交操作孟德尔研究的七对性状61、孟德尔第一定律 分离律他用一对性状杂交，子一代全为显性性状，子一代之间自交，子二代为：显性性状：隐性性状 3： 1分离律： 一对等位基因形成配子时，完全独立地分离到不同的配子中去，相互不影响。 7孟德尔分离律82、孟德尔第二定律 自由组合律他用两对性状杂交，子一代全为显性性状，子一代之间杂交，子二代出现四种性状，其数量比例为 9： 3： 3： 1自由组合律： 当两对或更多对基因处于异质结合状态（即不在同一条染色体上）时，它们在形成配子时彼此独立的完成分离，然后互相间进行自由组合。 9孟德尔自由组合律 黄 圆绿圆黄皱绿皱双显性亲本 双稳性 亲本103、孟德尔学说的重要意义（ 1）孟德尔第一次明确提出遗传因子的概念 , 本从本质上揭示了基因和性状的关系。并且提出了遗传因子控制遗传性状的两大定律。（ 2）孟德尔提出了杂交、自交、回交等一套科学有效的遗传研究方法，来研究遗传因子的规律。孟德尔创立的这套方法一直沿用到 1950s， 才被分子遗传学方法取代。11二、基因的奥秘“ 遗传因子 /基因 ” 的设想一经提出，便推动人们去寻找，去探索：基因在哪里？基因是什么？基因如何工作？121、证明 DNA是生命遗传物质的几个经典实验A、著名的肺炎链球菌实验 1928年，英国 Griffith S型肺炎球菌：有荚膜，菌落表面光滑， 致死性 R型肺炎球菌：没有荚膜，菌落表面粗糙， 非致死性13l 加热杀死的 S型肺炎球菌中一定有某种特殊的生物分子或遗传物质，可以使无害的 R型肺炎球菌转化为有害的 S型肺炎球菌l 这种生物分子或遗传物质是什么呢？纽约洛克非勒研究所 Avery 从加热杀死的 S型肺炎球菌将蛋白质、核酸、多糖、脂类分离出来，分别加入到无害的 R型肺炎球菌中，结果发现，惟独只有核酸可以使无害的 R型肺炎球菌转化为有害的 S型肺炎球菌。1944年 结论： DNA是生命的遗传物质14分别用放射性同位素标记噬菌体35S标记蛋白质32P标记 DNAB、更有说服力的噬菌体实验1535S 标记外壳蛋白质 ,感染后放射标记不进入大肠杆菌细胞32P 标记 DNA ,感染后放射标记进入大肠杆菌细胞16到 1952年用了 8年时间，全世界的科学家才一致接受了 Avery1944年提出的结论：生命的遗传物质是 DNA。172、 华生和克里克提出 DNA 双螺旋模型。 1953年， Watson和 Crick看到富兰克琳在 1951年 11月拍摄的一张十分漂亮的 DNA晶体 X射线衍射照片激发了他们的灵感。 18半 保留复制DNA的半保留复制规律为：DNA分子解旋后，两条链分别为模版，按照碱基互补配对原则，合成两分子双链DNA， 每个新的 DNA分子中的两条链，一条来自原来DNA分子，一条为新合成的。 194、 DNA作为遗传物质的功能（ 1）贮藏遗传信息的功能（ 2）传递遗传信息的功能（ 3）表达遗传信息的功能由此，克里克提出 中心法则 , 确定遗传信息由 DNA 通过 RNA 流向蛋白质的普遍规律 , DNA是自身复制和 RNA合成的模板， RNA又是蛋白质合成的模板。 20中 心 法 则遗传信息可以从 DNA流向 DNA， 即完成 DNA的自我复制过程，也可以从 DNA流向 RNA， 进而流向蛋白质，完成遗传信息的转录和翻译过程。后来发现，在某些病毒中， RNA也可以自我复制，在逆转录酶的作用下合成 DNA。 21三 人类基因组计划 (HGP)q人类基因组计划产生的背景q人类基因组计划意义q“基因 ”让中国争取到了未来！q图谱绘制仅是第一步，基因研究是把双刃剑222000年 6月 26日23何为基因组计划？基因组 是生物体内遗传因子的集合，是某一个特定特种细胞内全部 DNA分子的总和。22对常染色体， 1对性染色体30亿个 碱基对排列顺序24一、人类基因组计划产生的背景数据表明：全球约有 20%-50%的人每天备受各种慢性疾病的折磨；我国 11%的人患有高血压； 4.2%人有不同程度的残疾； 2.5%的人智力低下；肿瘤、心血管疾病等主要死因已成为驱除不掉的幽灵；人类可以遨游太空、漫步月球，但对人体自身的奥秘知之甚少。有鉴于此，联合起来共同研究人类基因组，揭示人类基因的奥秘，了解人类各种疾病与基因的相互关系，从而达到从根本上预防人类疾病发生以及有效根治疾病。25最早提出 HGP这一设想的是美国生物学家、诺贝尔奖得主 Dulbecco。 他在 1986年 3月 7日出版的 Science杂志上发表了一篇题为 “ 肿瘤研究的一个转折点： “ 人类基因组的全序列分析 ” 的短文。呼吁科学家们联合起来，从整体上研究人类的基因组，分析基因序列。这一倡议争论了两年，美国国会于1990年批准了这一项目，计划耗资 30亿美元，历时 15年完成。26二、人类基因组计划任务与意义先了解结构基因，后揭示人类基因的奥秘，即功能基因研究，在分子水平解释生命现象。世界各国的媒体都在头版头条位置报道： 有史以来最大的科学成就 人类生命科学的里程碑 ,生命科学的 “ 登月计划 ”，其意义不亚于人类登上月球的 “ 阿波罗计划 ” 。27三、 “基因 ”让中国争取到了未来！6 个国家 16个中心上千名科学家参加。其中，美国占54%，英国占 33%，日本占 7%，法国占 2.8%，德国占 2.2%，中国占 1%。 每个国家所占份额同该国生物产业水平成正比，美国所占份额最多，美国政府对人类基因组计划投资 30亿美元。工作草图在国际合作和各国共同努力下提前完成的，并从中产生了 人类基因组计划精神，即百慕大原则 ： 所有的实验室或中心都应该把长度在 1000个以上碱基对片段在 24小时内递交给公共数据库。全球的科学家、产业界等可完全免费享用。28中国科学家做了什么？1999年 5月，中国加入这一研究计划，负责测定 3号染色体上三千万个碱基对，中国因此成为参与这一研究计划的唯一发展中国家。中国科学家仅用半年时间就完成所承担的任务。29是否参与 “ 计划 ” 的讨论持续了十年两种意见： 大多数科学家主张把有限的基金投入到基因组的下游工程 生物